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MATERIA: Fisiología General Licenciatura en Biología

COMUNICACIÓN CELULAR

 Esta organizada a través de conceptos clave. La ciencia detrás de cada concepto esta organizado por: animaciones, videos, problemas, cuestionarios y enlaces.

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INTRODUCCIÓN AL TEMA.

COMPETENCIAS FUNDAMENTALES DE LA UNIDAD.

Competencia: Comprende los requerimientos y las limitaciones de los principales mecanismos de comunicación intercelular, para identificar los factores ambientales que afectan la actividad celular y la manera
en que pueden ser manipulados.

COMPETENCIAS ESPECÍFICAS DE LA UNIDAD.

Definir que es la comunicación o señalización celular.

Tipos de señalización entre las células en organismos unicelulares y en pluricelulares. Importancia y ejemplos de cada uno.

INDICADORES DE LOGROS DE LA UNIDAD.

Define que es la señalización celular.

Entre varios tipos de fenómenos biológicos puede distinguir que es un fenómeno de señalización celular

TEMÁTICA.

3.1. Mecanismos de señalización celular. Página 1.

COMPETENCIAS ESPECÍFICAS.

INDICADORES DE LOGRO.

Situaciones convencionales que involucran actividad de receptores celulares. Reconocimiento del tipo de mecanismo involucrado según las características de la respuesta.

CONTENIDOS.

Mecanismos de comunicación celular: emisión de señales, recepción de señales propias y ajenas, mecanismos de respuesta.

La adhesión entre células homólogas es fundamental para el control del crecimiento y la formación de tejidos. El contacto entre células heterólogas es importante para el reconocimiento que realiza el sistema inmune-

Se mostraran animaciones para ilustrar estos procesos.

3.2. Procesos de comunicación por contacto
3.2.1. Célula-Célula Página 2


3.2 Generalidades de la comunicación celular

TRANSDUCCIÓN DE SEÑALES

La comunicación celular se basa en la transducción de señales. Decir que es la transducción de señales.

La Transducción de señales consiste en codificar la información que proviene de la célula emisora, mediante estos tres procesos siguientes:

  1. Cambios (activación o inactivación) de proteínas efectoras por fosforilación de proteínas .
  2. Cambios (activación o inactivación) de de proteínas efectoras por alosterismo.
  3. Síntesis y degradación proteínas efectoras.

Respuesta celular: principales mecanismos de control de la actividad celular (alosterismo, fosforilación, expresión o represión génica, marcaje para degradación).

3.2.1. Regulación de la actividad enzimática

Cambios (activación o inactivación) de proteínas efectoras por fosforilación de proteínas.

Este proceso lo llevan a cabo enzimas llamadas cinasas. Las cinasas son enzimas que fosforilan en serina o treonina (treonina/serina cinasas) o en tirosina (tirosina cinasas).

Veamos animaciones para ilustrar este proceso pero antes recordemos que las proteínas son las biomoléculas que realizan la mayoría de las funciones celulares y que el término «proteína efectora» se refiere a esto la función que tendrá la proteína ya sea como:

  1. Enzima
  2. Proteína del citoesqueleto
  3. Transportador en la membrana plasmática
  4. Canal iónico
  5. Factor de transcripción (proteína que se une a regiones específicas del DNA que regulan la transcripción de genes específicos

Veamos estas animaciones para ilustrar este proceso.

Se muestra animación de modificación covalente por cinasas.

3.2.3. Modulación alostérica

Se muestra el concepto de alosterismo con una animación

3.2.4 Síntesis y degradación proteínas efectoras.

Se muestra el mecanismo de control de la expreción genética.

Se muestra el mecanismo del marcage la degradación de proteínas

3.3 Comunicación Química

Hay dos tipos básicos de respuestas celulares:

  • Respuesta ionotrópica. Tipo básico de respuesta celular en la cuál el receceptor es un canal iónico que se abre o cierra cuaando un ligando (mensajero) se ne, esto permite la entrada o salida de iones a favor de gradiente de concentración para activar o inactivar las señales eléctricas que producen las celulas excitables (neuronas y celulas musculares) . Por lo tanto las respuestas ionotrópicas participan en la comunicación sináptica.
  • Respuesta metabotrópica. Tipo básico de respuesta celular en el cuál el receptor es una proteína que puede estar en la membrana celular, en el citoplasma o en el nucleo y que afecta principalmente a enzima

Tipos de receptores celulares según su efecto en la célula; receptores membranales e intracelulares; efectos membranales, citoplásmicos y genómicos.

Como ya se dijo los mensajeros químicos son señales extracelulares que por su naturaleza química pueden ser hidrosolubles o liposolubles.

  • Los receptores para agentes hidrosolubles se encuentran en la membrana plasmática.
  • Los receptores para agentes liposolubles son receptores citoplasmáticos y/o nucleares.

Se hará una animación con esta figura.


Existen 4 grandes familias de receptores a mensajeros químicos. Estas son:

Aquí se le recuerda al estudiante en que sentido son familias de proteínas.

  1. Receptores ionotrópicos, también llamados canales iónicos dependientes de ligando (el ligando es el mensajero químico).
  2. GPCR, acronimo de «G Protein Coupled Receptors» o receptores acoplados a proteínas .
  3. RTK, acrónimo de «Receptor Tirosine Kinase» o receptores con actividad o asociados a tirosinas cinasas.
  4. Receptores intracelulares y/ nucleares para ligandos liposolubles.

Se harán animaciones para esta figura.

Diferencias funcionales más importantes entre las principales vías de señalización intracelular: proteína G; RTK y receptores nucleares. Tipos de señal, dinámicas de activación, dinámicas de inactivación, procesos celulares
en los que están involucrados.

Indicadores de desempeño.

El estudiante ordenara los pasos en una cascada de señalización ya sea para proteínas Gs, Gq , Gi y receptores nucleares.

3.3.1. Receptores acoplados a proteínas G (GPCRs)
3.3.2. Receptores tirosina cinasa (RTKs)
3.3.3. Receptores nucleares

Hemos revisado 4 vías de señalización celular y habarás notado que tienen muchos pasos por que es necesario tantos pasos.

El que sean muchos pasos permite la amplicación del mensaje.

El que sean muchos pasos permite la integración de muchos mensajes que esta recibiendo la célulula. Ya que todas las vías de señalización estan interconectadas permitiendo una gran diversidad de respuestas.


3.4. Procesos de comunicación eléctrica
3.4.1. Canales iónicos activados por ligando (LGICs)
3.4.2. Excitabilidad celular
3.4.3. Sinapsis
3.4.4. Potencial de acción
3.4.5. Integración neural