Liceo HC Jorge Teillier S Pd. Biologia 4° Medio. Profesora: Daniela Pezo
GUIA DE APRENDIZAJE
“Comunicación celular” Las células de un organismo mulicelular necesian comunicarse con el fin de regular el desarrollo! conrolar el crecimieno " regular las diferenes funciones de modo #ue las $ares del organismo se desem$e%en como una unidad. Las células indi&iduales no se encuenran aisladas o s'lo rodeadas $or un medio acuoso. (n muc)os casos! como en los organismos mulicelulares! las células es*n organizadas en e+idos! gru$os de células es$ecializadas con funciones comunes. Los e+idos! a su &ez! es*n organizados en 'rganos! como el coraz'n! el cere,ro o el ri%'n! cada uno de los cuales! seme+ane a uno organelo celular! iene un dise%o #ue se a+usa a su funci'n es$ec-fica. (n los organismos mulicelulares es esencial #ue las células indi&iduales se comuni#uen enre s-! de modo #ue $uedan cola,orar $ara crear un 'rgano o un e+ido #ue funcione armoniosamene. Los organismos unicelulares $ueden realizar odas las funciones necesarias $ara manener la &ida. Por e+em$lo! e+em$lo! una ame,a! ame,a! organismo organismo unicelular unicelular!! asimila asimila los nurienes nurienes del medio! se mue&e! mue&e! lle&a lle&a a ca,o las reacciones reacciones mea,'licas de s-nesis! degradaci'n " se re$roduce. (n los organismos $luricelulares! la siuaci'n es muc)o m*s com$le+a! "a #ue las di&ersas funciones celulares se disri,u"en enre disinas $o,laciones de células! e+idos " 'rganos. De ese modo! en un organismo $luricelular! cada célula de$ende de oras " las influ"e. Por lo ano la ma"or-a de las aci&idades celulares! solo se desarrollan! si las células in&olucradas son alcanzadas $or es-mulos $ro&enienes de oras. Para coordinar odas esas di&ersas funciones de,en e/isir mecanismos de comunicaci'n inercelu inercelular lar.. La so,re&i&en so,re&i&encia cia del organismo organismo de$ende de una red de comunicaci'n comunicaci'n inercelu inercelular lar #ue coordina coordina el crecimieno! la diferenciaci'n " el mea,olismo de la muliud de células #ue com$onen a los e+idos " 'rganos. Por e+em$lo cada célula se di&ide solo en res$uesa a se%ales #ue reci,e de o ras células. Las células se comunican mediane moléculas0se%ales #ue son sineizadas " li,eradas al medio! $ero am,ién lo )acen $or se%ales de conaco direco. 1dem*s el conaco de la célula con la mariz e/racelular am,ién genera res$uesas en le células. Solo las células #ue $oseen rece$ores $ara esas se%ales res$onden. Las se%ales $ueden esar consiuidas $or di&ersos i$os de moléculas ales como $roe-na! $e#ue%os $é$idos! amino*cidos! nucle'idos! eseroides o deri&ados de *cidos grasos. Tam,ién Tam,ién $ueden ser gases d isuelos como '/ido n-rico " mon'/ido de car,ono. La célula #ue res$onde a una se%al $aricular de ora célula lo )ace a ra&és de una $roe-na llamada receptor #ue ineracciona es$ec-ficamene con la molécula se%al e inicia una res$uesa. en muc)os casos los rece$ores de se%ales son $roe-nas ransmem,ranales. Cuando se unen a la molécula se%al 2ligando3 en el medio e/racelular! se aci&an " generan una cascada de se%ales inracelulares #ue modifican la esrucura de numerosos elemenos celulares " finalmene el com$oramieno de la célula. (n algunos casos los rece$ores se encuenran en el inerior de la célula " $or lo ano las moléculas se%ales de,en enrar $rimero a la célula $ara aci&arlos. (n esos casos las moléculas se%ales de,en ser suficienemene $e#ue%as e )idrof',icas $ara difundir a ra&és de la mem,rana $lasm*ica. Las moléculas moléculas se%ales se%ales secreadas secreadas $arici$an $arici$an en di&ersas di&ersas formas formas de se%alizaci se%alizaci'n: 'n: sin*$ica! sin*$ica! endocrina! endocrina! $aracrina " auocrina. Tam,ién Tam,ién e/ise comunicaci'n direca $or ad)esi'n célula0célula. Cuando una célula reci,e un es-mulo $uede res$onder con alguno de los siguienes cam,ios! de$endiendo de las caracer-sicas del es-mulo " el i$o de célula rece$ora del mismo: $or e+em$lo! se $uede diferenciar! re$roducir! incor$orar o degradar nurienes! sineizar! secrear o almacenar disinas susancias! conraerse! $ro$agar se%ales o morir. Las comunicaciones enre células se cum$len $or medio de se%ales #u-micas! o se! $or medio de susancias rans$oradas )acia afuera de una célula " #ue se rasladan a ora célula. 1s-! los im$ulsos ner&iosos se ransmien de neurona a neurona! o de neurona a msculo o gl*ndula! a ra&és de moléculas llamadas neuroransmisores. Las células en el cuer$o de una $lana o de un animal li,eran )ormonas #ue se rasladan a ciera disancia " afecan a oras células del mismo organismo. (n el curso del desarrollo! las células em,rionarias e+ercen influencia so,re la diferenciaci'n de las células &ecinas en 'rganos " e+idos.
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Cuando esas susancias alcanzan la mem,rana de la célula #ue es su o,+ei&o 2célula ,lanco3! $ueden ser rans$oradas )acia su inerior $or uno de los $rocesos #ue )emos considerado! o ,ien $ueden aco$larse a rece$ores es$ec-ficos #ue se encuenran en la su$erficie de la mem,rana. 1l unirse el mensa+ero #u-mico al rece$or! se $onen en marc)a reacciones #u-micas denro de la célula! ransmiiéndose as- el mensa+e a una serie de emisarios inracelulares.
(/isen 9 modalidades de comunicaci'n inercelular 2ig. 63: Comunicaci'n a disancia! mediane susancias #u-micas Comunicaci'n $or conaco! mediane esrucuras de la mem,rana $lasm*ica. Por conaco! mediane uniones comunicanes • •
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De esas res! las #ue m*s frecuenemene aludiremos son las mediadas $or susancias #u-micas. La comunicaci'n celular $uede esa,lecerse de disinas formas #ue inclu"en 2ig 93:
Fig. 5. Comunicación En!ocrina: consise en #ue las células &ieren susancias #u-micas a la sangre $ara #ue sir&an como mensa+eros llegando )asa una esrucura disane. (sos mensa+eros #u-micos secreados se llaman "ormona#. (+em$lo: Los o&arios son los 'rganos donde se $roducen las células se/uales femeninas u o&ocios. Desde el $uno de &isa endocrino! sineizan las )ormonas se/uales femeninas o e#trógeno#! de las cuales el e#trógeno $ la proge#terona son las m*s im$oranes. (l esr'geno es una )ormona eseroidal #ue iene como funciones esimular el desarrollo de las gl*ndulas mamarias " de los 'rganos geniales femeninos. La $rogeserona esimula el desarrollo de las $aredes del ero! faciliando la im$lanaci'n del em,ri'n. 6. Comunicación Paracrina: 7n&olucra mensa+eros #u-micos! $ero #ue son &eridos )acia el l-#uido #ue rodea a la célula $ara #ue lleguen )asa las células &ecinas. La se%al no difunde le+os de la célula #ue la $roduce! sino #oe es r*$idamene unida a la célula ,lenco o es desruida $or enzimas e/racelulares o #ueda inmo&ilizada en la mariz e/racelular. 8n e+em$lo conocido de ese i$o de mensa+eros lo consiu"en las Pro#taglan!ina# . (sas son susancias deri&adas de los *cidos grasos! secreadas $or la ma"or-a de las células animales. (nre sus acciones se encuenran la conracci'n del msculo liso 2msculo de los 'rganos )uecos3! la agregaci'n de $la#ueas 2$ara formar co*gulos " e&iar la $érdida masi&a de sangre3 " su $arici$aci'n en la res$uesa inflamaoria 2res$uesa inmuniaria frene a una lesi'n o microorganismo3. 9. Comunicación autocrina %autocomunicación&' (s la #ue esa,lece una célula consigo misma. La célula #ue secrea la se%al $uede auoesimularse $or#ue am,ién $osee el rece$or $ara esa se%al. (se i$o de comunicaci'n es el #ue esa,lece la neurona $resin*$ica al ca$ar ella misma en sus rece$ores celulares! los neurorasmisores #ue )a &erido )acia el es$acio sin*$ico! $ara as- de+ar de secrearlos o reca$arlos $ara reuilizarlos. (se i$o de comunicaci'n es im$orane durane el desarrollo " durane el conrol de la $roliferaci'n celular en la reno&aci'n " re$araci'n de e+idos !$ero no es suficiene $ara lograr coordinar el com$oramieno de un organismo mulicelular com$le+o. 4. Comunicación $u(tacrina' (s la comunicaci'n $or conaco con oras células o con la mar-z e/racelular!
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mediane moléculas de ad)esi'n celular. La ad)esi'n enre células )om'logas es fundamenal $ara el conrol del crecimieno celular " la formaci'n de los e+idos! " enre células )eer'logas es mu" im$orane $ara el reconocimieno #ue realiza el sisema inmune. La comunicaci'n "u/acrina se realiza enre oros mecanismos $or medio de las uniones celulares como las uniones ga$. ;. Comunicación )in*ptica o )inap#i# : (s $ro$ia del sisema ner&ioso. Se esa,lece enre dos neuronas $ara $ermiir #ue un im$ulso ner&ioso se ransmia de una célula ner&iosa a ora! a ra&és del $e#ue%o es$acio #ue #ueda enre ellas 2(s$acio sin*$ico3. Tam,ién in&olucra la $arici$aci'n de mensa+eros #u-micos! $ero ésos! llamados Neurotran#mi#ore#! s'lo afecan a las neuronas #ue es*n conecadas sin*$icamene con la neurona emisora " a ninguna ora.
Fig. + Todos los mensa+eros e+ercen su acci'n uniéndose a $roe-nas rece$oras #ue e/isen en las células de desino. (sos rece$ores $ueden esar en la mem,rana celular o ,ien en el inerior de la célula! $or e+em$lo en el ncleo. Para un mismo mensa+ero $ueden e/isir! en disinos e+idos! diferenes rece$ores. (so )ace #ue un mismo mensa+ero $ueda e+ercer diferenes efecos en disinos e+idos. Por e+em$lo! un mismo neuroransmisor $uede $ro&ocar la conracci'n de un msculo! la rela+aci'n de oro " la secreci'n de una gl*ndula. La res$uesa celular a las se%ales $uede in&olucrar cam,ios en la e/$resi'n génica! en la forma celular " en la mo&ilidad celular. (s decir! cam,ia el com$oramieno celular. La ransducci'n de se%ales es el $roceso $or el cu*l una se%al se con&iere en una res$uesa celular. La célula con&iere un i$o de se%al #ue le llega del e/erior en oro #ue se ransmie al medio inracelular! am$lific*ndose el nmero de moléculas in&olucradas.
Los rece$ores #ue se encuenran en el ncleo! los de las )ormonas eseroidales! $or e+em$lo! regulan la e/$resi'n de algunos genes uniéndose a cieros segmenos de la informaci'n genéica. (se $roceso se desencadena al unirse el mensa+ero con su rece$or.
Los rece$ores #ue se encuenran en la mem,rana celular $ueden ser de res i$os: •
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Relaciona!o# con Canale#: La uni'n del mensa+ero $ro&oca la a$erura o el cierre de cieros canales i'nicos! es decir! alera ransioriamene la $ermea,ilidad celular. Catal,tico#: La uni'n de mensa+eros causa la aci&aci'n de su aci&idad enzim*ica $ro$ia. Relaciona!o# con la Prote,na G: Son a#uellos #ue! al unirse con su mensa+ero! $ro&ocan el aumeno inracelular de una susancia #ue es la res$onsa,le del efeco! llamada #egun!o men#a-ero. (sos lo )acen con la $arici$aci'n de una $roe-na de mem,rana llamada $roe-na <. Dos segundos mensa+eros ,ien conocidos son el APc " el calcio! el $rimero se forma a $arir de 1TP gracias a la acci'n de una enzima asociada a la $roe-na < llamada adenilao0ciclasa. (l 1MPc! a su &ez! causa la aci&aci'n de unas $roe-nas #ue unen gru$os fosfao a oras enzimas! con lo cual $ueden aci&arlas o desaci&arlas. (l calcio se li,era )acia el ciosol desde reser&orios cio$lasm*icos ales como el re-culo endo$lasm*ico. (l cai'n $uede unirse a una $roe-na calmodulina $ara aci&arla! la cual! a su &ez! aci&a a oras enzimas.
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AC/I0IDADE) I.1RE)P2NDA 3A) )IGUIEN/E) PREGUN/A) 5.0 (/$li#ue la im$orancia de la comunicaci'n inercelular enre las células de un organismo mulicelular. 6.0 Se%ale a ra&és de #ue medio se comunican las células. 9.0 7ndi#ue de #ue i$o $ueden ser las se%ales a ra&és de las cuales se comunican las células. 4.0(/$li#ue =Cu*l es la funci'n de un rece$or en la comunicaci'n inercelular> ;.0De los i$os de comunicaci'n a ra&és de susancias #u-micas! segn used =Cu*les son los m*s es$ecializados " #ue e+ercen una comunicaci'n mu" es$ec-fica>. (/$li#ue. ?.0 =Por #ué raz'n un mismo mensa+ero $uede ener disinos efecos en diferenes e+idos> 1&erigua algunos e+em$los. @.0 =C'mo acan los rece$ores #ue se encuenran en el ncleo> A.0 (/$li#ue #ué significa la ransducci'n de se %ales. .0 1&erigua =Por #ué se re#uieren sisemas de am$lificaci'n de las se%ales $ara generar una res$uesa celular> =uienes $arici$an en esa am$lificaci'n> 5.0 (/$lica en #ue consise la acci'n de los segundos mensa+eros o mensa+eros inracelulares.
II.1 C2P3E/A E3 )IGUIEN/E CUADR2 C2PARA/I02 Tipo de Comunicación Mensajero químico
Transmisión del mensaje
Efecto local o general
La especificidad depende de
Ejemplo
En!ocrina
Mediane la circulaci'n de los fluidos cor$orales
Paracrina $ Autocrina
Por difusi'n en fluidos inersiciales
)in*ptica
1 ra&és de )endidura sin*$ica
4u(tacrina
Direcamene célula a célula
de
Difusi'n local
Localizaci'n ana'mica " rece$ores
Localizaci'n ana'mica
Sina$sis 2Coraz'n3
(lécrica
