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PAIEP  U.  de  SantiagoBiología  CelularSeñalización CelularNinguna célula vive aislada, constantemente se encuentran interactuando con distintos estímulos del ambiente que la rodea, como por ejemplo: temperatura, pH, luminosidad, concentración de iones, otras células, etc y para...

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Señalización Celular Ninguna célula vive aislada, constantemente se encuentran interactuando con distintos estímulos del ambiente que la rodea, como por ejemplo: temperatura, pH, luminosidad, concentración de iones, otras células, etc y para asegurar su supervivencia deben monitorear las oscilaciones de factores. El proceso de conversión de estas señales en respuestas celulares se denomina comunicación celular. La señalización celular involucra las siguientes etapas: 1. Detección del estímulo 2. Transferencia de la señal hacia el citoplasma 3. Transmisión de la señal a moléculas efectoras

! Las respuestas de esta señalización pueden ser excitatorias, inhibitorias o moduladoras, y pueden alterar el movimiento o forma celular, alterar el metabolismo celular o la expresión génica, también es importante mencionar que una misma señal química puede desencadenar respuestas diferentes, dependiendo del tejido o célula blanco, por ejemplo la acetilcolina puede llevar a una respuesta de relajación en los miocitos, de contracción en las células musculares o de secreción en las glándulas salivales.

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La comunicación celular mediante señales extracelulares tiene los siguientes pasos: 1. 2. 3. 4.

Síntesis de la molécula de señalización en la célula señalizadora Liberación de la molécula de señalización desde la célula señalizadora Transporte de la señal a la célula diana o célula blanco. Fijación de la señal por un receptor proteico ubicado en la célula blanco, dando paso a su activación 5. Iniciación de una o múltiples vías de señalización mediante el receptor activado 6. Cambios específicos en la función, metabolismo o en el desarrollo celular 7. Eliminación de la señal (generalmente involucra el cese de la respuesta celular)

Tipos de moléculas señales Las células reconocen los estímulos mediante receptores, estas proteínas al unir las moléculas de señalización inician respuestas fisiológicas y dependiendo de la naturaleza de esta, el receptor que la reconozca será de membrana o intracelular. La mayoría de las moléculas señalizadoras son de naturaleza hidrofílica y por ende no pueden atravesar la membrana, siendo reconocidas por receptores ubicados en la superficie celular, también existen moléculas de señalización de naturaleza hidrofóbica y tamaño pequeño las cuales difunden a través de la membrana y se unen a receptores ubicados en el citosol o en el núcleo.

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Programa!de!Acceso!Inclusivo,!Equidad!y!Permanencia! PAIEP!U.!de!Santiago! Biología!Celular! ! ! Las principales moléculas que participan en la señalización son: aminoácidos, péptidos, proteínas, nucleótidos, hormonas, derivados de ácidos grasos, óxido nítrico, monóxido de carbono, especies reactivas de oxígeno (ROS) y estas moléculas pueden ser secretadas por la célula señalizadora o permanecer unida a la superficie de esta y según su naturaleza química se clasifican en: 1. Liposolubles, existen dos grupos los de receptores intracelulares (esteroides) y los con receptores de superficie (péptidos y proteínas) 2. Hidrosolubles, con receptores de superficie (polipéptidos y aminas) 3. Gases, poseen ambos tipos de receptores (NO, CO)

Naturaleza señal Liposoluble

Tipo de Receptor De membrana

Liposoluble Hidrosoluble

intracelular De membrana

Gases

Soluble

Molécula Colesterol, testosterona, estrona, cortisol, cortisona, aldosterona, vitamina D Tiroxina y ácido retinoico Proteínas y péptidos: Insulina, glucagón, hormona antidiurética, oxitocina, angiotensina, factores de liberación de las hormonas hipofisiarias, las endorfinas, los factores de crecimiento y de transformación Aminas: Glicina, acetilcolina, glutamato, dopamina, norepinefrina, epinefrina, serotonina, histamina, GABA (ácido gamma amino butírico) Óxido nítrico

Tipos de comunicación celular Aunque el número de señales o mensajeros es grande, sus mecanismos de acción presentan varios puntos comunes que facilitan su estudio, ya que evolutivamente hay una constancia de mecanismos moleculares que sirven para convertir la señal externa en una acción molecular concreta. Las principales formas de comunicación celular son: 1. Comunicación endocrina u hormonal: Se realiza a través de hormonas, producidas en glándulas y las cuales son liberadas al torrente sanguíneo actuando en otros órganos o tejidos.

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2. Neurotransmisión: La realizan las neuronas del sistema nervioso que transmiten impulsos con rapidez y precisión, pasando de unas neuronas a otras mediante el proceso de sinapsis en el que intervienen neurotransmisores.

3. Comunicación Neuroendocrina: Células nerviosas reciben impulsos nerviosos que gatillan la liberación de señales al torrente sanguíneo, las cuales viajan hasta encontrar su célula blanco.

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4. Comunicación Paracrina: si bien no se encuentran una al lado de la otra, pueden estar en el mismo órgano o tejido.

5. Comunicación yuxtacrina: Gap junctions (uniones comunicantes) esta comunicación depende del contacto entre dos células. Las células que están en contacto poseen las llamadas uniones comunicantes o uniones ‘gap’ (gap junction). Estas uniones se forman al coincidir unas proteínas hexaméricas que atraviesan la membrana (proteínas transmembrana) llamadas conexones entre dos células adyacentes, permitiendo el intercambio de moléculas de bajo peso molecular (...