COLEGIO AMANECER SAN CARLOS
“RECEPTORES Y
TRANSDUCCIÓN DE
SEÑALES”
CUARTO MEDIO
CÉLULA GENOMA Y ORGANISMO
UNIDAD 1: “INTEGRACIÓN CÉLULA
ORGANISMO”
PROFESORA: MÓNICA GONZÁLEZ V.
RECEPTORES Y
TRANSDUCCIÓN DE SEÑALES


Ninguna célula vive en el aislamiento.
En un organismo multicelular existen
mecanismos muy elaborados de
transmisión e interpretación de señales
que permiten una coordinación de la
actividad celular en beneficio del
organismo como un todo.
RECEPTORES Y
TRANSDUCCIÓN DE SEÑALES


Las señales intercelulares son
interpretadas por una maquinaria
compleja en la célula que responde a
ellas.
Esto permite a cada célula comportarse
de una manera particular y altamente
regulada, que depende de su posición y
especialización en el organismo.
RECEPTORES Y
TRANSDUCCIÓN DE SEÑALES

La sobrevivencia del organismo
depende crucialmente de una red de
comunicación intercelular que coordina
el crecimiento, la diferenciación y el
metabolismo de la multitud de células
que componen los diversos tejidos y
órganos. Por ejemplo, cada célula se
divide sólo en respuesta a señales que
recibe de otras células.
RECEPTORES Y
TRANSDUCCIÓN DE SEÑALES

La importancia de este comportamiento
socialmente controlado se hace
claramente aparente cuando al fallar se
produce un crecimiento celular anormal
que resulta en cáncer y muerte del
organismo.
RECEPTORES Y
TRANSDUCCIÓN DE SEÑALES

Sólo las células que poseen receptores
para estas señales responden. Las
señales pueden estar constituidas por
diversos tipos de moléculas, tales como
proteínas, pequeños péptidos,
aminoácidos, nucleótidos, esteroides,
retinoides, o derivados de ácidos
grasos.
Membrana Plasmática
RECEPTORES Y
TRANSDUCCIÓN DE SEÑALES

La célula que responde a una señal
particular de otra célula lo hace a través de
una proteína llamada receptor, que
interacciona específicamente con la
molécula señal e inicia una respuesta. En
muchos casos los receptores de señales son
proteínas que se encuentran insertadas en
la membrana plasmática y la atraviesan
(proteínas de transmembrana)
RECEPTORES Y
TRANSDUCCIÓN DE SEÑALES


Las moléculas señales deben ser
suficientemente pequeñas e
hidrofóbicas como para difundir a través
de la membrana plasmática.
Las moléculas señales secretadas
participan en diversas formas de
señalización: sináptica, endocrina,
paracrina y autocrina.
Sinapsis Química
Secreción de Hormonas.
Hormonas – célula blanco
Acción Exocrina y Endocrina
RECEPTORES Y
TRANSDUCCIÓN DE SEÑALES

Es importante destacar en este
momento que la interacción de un
receptor con una hormona gatilla
respuestas celulares que involucran la
acción de muchas otras proteínas, por
ejemplo para generar movimiento o
secreción.
RECEPTORES Y
TRANSDUCCIÓN DE SEÑALES

La respuesta celular a las señales puede
involucrar cambios en la expresión
génica, en la forma celular y en la
movilidad celular. Es decir, cambia el
comportamiento celular.
Concepto de transducción de
señales.

Transducción de señales es el proceso
por el cual una señal se convierte en
una respuesta celular. La célula
convierte un tipo de señal que le llega
del exterior en otro que se transmite al
intracelular, amplificándose el número
de moléculas involucradas.
Clasificación de receptores.

Las proteínas receptoras en la superficie
celular se pueden agrupar en tres grandes
grupos según el sistema de transducción de
señales que utilizan: a) receptores-canales
iónicos que se abren o cierran por unión del
ligando; b) receptores asociados a proteínas
que unen e hidrolizan GTP (GTPasas); c)
receptores-enzimas que fosforilan o
desfosforilan otras proteínas.
1) Receptores-canales iónicos que se
abren o cierran por unión del ligando.
Los receptores-canales iónicos
unen un pequeño número de
neurotransmisores que inducen
transitoriamente su apertura o
cierre y están involucrados en
procesos de rápida señalización
entre células excitables
eléctricamente. Pertenecen a una
familia de proteínas que
atraviesan
varias veces la membrana.
1) Receptores-canales iónicos que se
abren o cierran por unión del ligando.
2) Receptores asociados a proteínas que
unen e hidrolizan GTP
(GTPasas)

Los receptores asociados a proteínas-G regulan
indirectamente la actividad de una enzima o un canal en la
membrana plasmática. Entre el receptor y la enzima o el
canal se interpone una proteína que une e hidroliza GTP
(proteína-GTPasa). Todos los receptores asociados a
proteínas- GTPasas pertenecen a una familia de proteínas
que atraviesan siete veces la membrana, y son las más
abundantes. Incluyen la rodopsina y los receptores
olfatorios. La activación de este tipo de receptores resulta
en aumentos en la concentración intracelular de AMPc o
calcio, que cumplen un papel de mensajeros intracelulares
o segundos mensajeros. El AMPc y el calcio activan
quinasas intracelulares que finalmente llevan a cambios en
el comportamiento celular.
2) Receptores asociados a proteínas que
unen e hidrolizan GTP
(GTPasas)
2) Receptores asociados a proteínas que
unen e hidrolizan GTP
(GTPasas)

Cuando una hormona (primer mensajero) se secreta ante
la aparición de un estímulo específico, ésta viaja hasta su
célula blanco donde se combina con su "receptor de
membrana". Éste sufre un cambio conformacional que es
transmitido a proteinas G. Cuando los receptores se
encuentran libres, las proteinas G están asociadas o ligadas
a GDP, lo que las mantiene en estado inactivo. Pero cuando
se conforma el complejo H-R, la proteina G se desprende
de GDP y se une a GTP citoplasmático, por lo que la
proteina G se halla en condiciones para activar a la enzima
Adenil ciclasa presente en la cara interna de la membrana
celular. Ésta enzima en presencia de Mg 2+ actúa sobre el
ATP, catalizándolo y transformándolo en AMPcíclico (2do
mensajero)
GDP



El guanosín difosfato (abreviado GDP) es
un nucleótido difosfato.
El GDP posee un grupo funcional pirofosfato,
un azúcar pentosa, que es la ribosa, y la
base púrica guanina.
GDP es el producto de la defosforilación del
GTP por parte de GTPasas, como, por
ejemplo, las proteínas G implicadas en la
transducción de la señal.
GTP


El GTP es un nucleótido cuya base nitrogenada es la purina
guanina. Su función es similar a la del ATP, dado que también es
utilizado como moneda energética. Además el GTP es el
precursor de la base guanina en la síntesis de ADN (replicación)
y en la de ARN (transcripción).
Por otro lado el GTP es esencial en ciertas vías de señalización,
en las que actúa como activador de sustratos en reacciones
metabólicas, al igual que hace el ATP pero de una forma más
específica. En estas reacciones, como por ejemplo cuando se
asocia a proteínas G, el GTP actúa como segundo mensajero,
activando a la proteína G al unirse a ésta. Cuando la célula
requiere cambiar el estado de activación de esa proteína, entra
en acción una proteína GTPasa, que convierte el GTP del
complejo GTP-proteína G, a GDP, liberando un sustrato GDPproteína G inactivo.
Proteínas G

Las proteínas G son un tipo de
proteínas que realiza una importante
función en la transmisión de señales de
las células eucariotas, es decir, las
células que tienen su información
genética encerrada dentro de una doble
membrana.
Funciones de las proteínas G

La función de las proteínas G es realizar la
trasducción de señales en las células actuando
como si se tratara de un interruptor. De esta
forma, un elemento externo puede acceder a los
receptores celulares asociados, estimulándolos
para desencadenar reacciones por parte de la
célula. Por ejemplo, un ligando puede de esta
forma acceder a un receptor celular que esté
asociado a una proteína G y esto provocaría que la
célula comience una serie de actividades
enzimáticas.
AMPc

Adenosín monofosfato cíclico
(AMPc, cAMP, AMP cíclico: es un
nucleótido que funciona como segundo
mensajero en varios procesos
biológicos. Es un derivado del adenosín
trifosfato (ATP), y se produce mediante
la acción de la enzima adenilato ciclasa
a partir del adenosín trifosfato.
Funciones del AMPc

El AMPc es un segundo mensajero, empleado en
las rutas de transducción de la señal en las células
como respuesta a un estímulo externo o interno,
como puede ser una hormona como el glucagón o
la adrenalina, o una respuesta de regulación
postraduccional. Suele estar relacionado con la
activación de proteína kinasas variadas. En
bacterias, es un regulador catabólico que controla
la expresión de genes relacionados con la
degradación de azúcares en función de la
concentración de glucosa.
Funciones del AMPc

El AMPc comienza a activar, entonces, a proteína
quinasas quienes promueven la fosforilación de
proteinas encargadas de diferentes acciones
como; síntesis de productos químicos
intracelulares específicos, contracción o relajación
muscular, secreción celular, alteración de la
permeabilidad celular, etc. Mediante la acción de la
GTPasa en la misma proteina G, el GTP es
hidrolizado hasta GDP y Pi y el sistema es
desactivado.
3) Receptores-enzimas que fosforilan
o desfosforilan otras proteínas.

Receptores-enzima poseen actividad
enzimática que es activada por el
ligando. La mayoría son proteínas que
atraviesan sólo una vez la membrana y
poseen un sitio extracelular para la
unión del ligando y un dominio catalítico
intracelular, que generalmente fosforila
proteínas. En general estos son
receptores para factores de crecimiento.
Receptores-enzimas que fosforilan o
desfosforilan otras proteínas.

Los receptores celulares son componentes de la
célula capaces de identificar mensajeros químicos
como neurotransmisores y hormonas. Se diferencian
de los receptores extracelulares, que se encuentran
en la superficie celular, porque su ligando no es
capaz de traspasar la bicapa lipídica, los receptores
intracelulares se localizan en el citosol y sus ligandos
son capaces de atravesar la bicapa lipídica. Tanto los
receptores extracelulares como intracelulares
desencadenan una cascada de reacciones que
participan en la transcripción génica.
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