Download - Fisiología General Clase 3
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SEÑALIZACIÓN INTRACELULAR
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COMUNICACIÓN CELULAR
COMUNICACIÓN CELULAR: capacidad de todas las células de intercambiar información con el medio ambiente y con otras células.
FUNCION: adaptarse a los cambios y sobrevivir.
SISTEMAS DE COMUNICACIÓN: las células poseen sistemas de generación, transmisión, recepción y respuesta de señales.
Estas señales son Mensajeros Químicos que se unen a receptores de membrana para producir efectos fisiológicos.
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Comunicación celular: Visión Profunda
75 trillones de células
Célula emisora del Mensaje►Señales son Químicas o Eléctricas►
Célula receptora (blanco o diana)
Donde se encuentra la Célula que recibe la señal?Que distancia debe recorrer el mensajero?
-1 Transferencia citoplásmica Directa: Gap-junctions
-2 A distancias cortas (local):autocrino/paracrino/yuxtacríno
-3 A distancias largas:
Via Hemática: Hormonas/NeurohormonasVia Nerviosa: Impulso Nervioso
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(yuxtacrina)
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Tipos de Comunicación: Comunicación local
yuxtacrinas
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COMUNICACIÓN CELULAR Cortas Distancias
Paracrina: entre células cercanas sin sinapsis por acción de mensajeros químicos peptídicos (citoquinas, prostaglandinas, etc.).
Autocrina: célula consigo misma. Ej. Neurona presinaptica.
Yuxtacrina: por CONTACTO con otras células o con la matriz extracelular para inducir crecimiento o proliferación celular. Ej.: células de sistema inmunológico.
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Inducción vía uniones gap
Inducción Paracrina
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3. UNIONES COMUNICANTES
Llamadas uniones de intersticios , nexos o gap junction
Son regiones de comunicación intercelular
Están diseminadas en tejidos epiteliales y en todo el cuerpo, músculo cardíaco, liso y neuronas
Permiten el paso de sustancias entre células adyacentes
Están formadas por seis proteínas transmembranales: conexinas, agrupadas densamente formando los conexones: poros acuosos que se extienden hacia el espacio intercelular
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Canales Citoplasmáticos
* Proteínas membranales
que conectan citoplasmas
entre células vecinas
Plasmodesmos
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LIGANDOS
EN LECRECEPTORES
CELULARES
LIBERACION DE
MEDIADORES
INTRACELULARES
CAMBIOS EN
FUNCION CELULAR
Primeros
Mensajeros
Segundos
Mensajeros
Enzimas metabólicas
Proteínas motoras (contracción muscular)
Activación de genes
Proteínas de membrana
COMUNICACIÓN CELULAR
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Activación del enzima que sintetiza el segundo mensajero
Segundo mensajero
Ligando (1er M)+Receptor L+R
▼
L+R ► Activa Enzima
(Síntesis de 2do Mensajero)
▼
Acción Biológica
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Vías de Señalizaciónutilizadas por MENSAJEROS o LIGANDOS
1. Señales Autocrinas y Paracrinas
Difusión del mensajero localmente a células específicas,
Inmediatamente inactivado (Ej: Citocinas:Histamina, Prostalglandinas)
2. Hormonas:
El mensajero viaja por vía hematógena a larga distancia hasta
células especificas, para amplificación de la señal
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Vías de Señalizaciónutilizadas por MENSAJEROS o LIGANDOS
3. Neurotransmisores:
neurotransmisor inactivado Inmediatamente
en la Hendidura Sinaptica (Ej: adrenalina)
4. Neurohormonas:
hormonas secretadas
por neuronas.
Ej: neuronas hipotalamicas
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La misma señal química puede inducir
diferentes respuestas en diferentes células blanco
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COMUNICACIÓN CELULAR: Receptores MEDIADORES QUIMICOS:
Con o sin unión a Receptor-Aminoácidos, Polipéptidos, Glicoproteínas, Lípidos
RECEPTORES:
-Proteínas celulares (membrana, citoplasma, núcleo).
Ionotropicos: abren o cierran canales iónicos.
Metabotropicos: Liberan mensajeros intracelulares. Segundos mensajeros Ej.: AMPc.
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Características de un receptor Transductor biológico
Especificidad
Saturabilidad
Regulación:
En alta (UP Regulation)
Disminución del estimulo (Homona o NT)►Aumento del Nº de
receptores (Endocitocis) o su Sensibilidad
En baja (DOWN Regulatión):
Aumento del estimulo (Homona o NT) ►Disminución del Nº de
receptores (Exocitosis) o Tolerancia (Desensiblibilización)
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Características de solubilidad de los Ligandos---uso de Receptores Intracelulares o Intranucleares
LigandosLipofílicos
Ligando Lipofóbico
Ej. Aminas
Proteínas
Péptidos
Glucopeptidos
Receptor nuclear
H. Tiroideas
Receptor Intracitoplasmático: H. esteroideas
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Receptores de la célula blanco
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Receptores de membrana
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Transducción
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• Inician las respuestas más rápidas.
• Actúan simultáneamente como receptor y canal.
• Convierten las señales químicas en eléctricas.
Receptores canales
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Tipos de Canales
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Receptores enzimas o relacionados con enzimas:
a) Receptores asociados a quinasas de tirosina:
No poseen dominio citosólico catalítico, al unirse con sus ligandos, activan quinasas membranosas asociadas.
b) Receptores quinasas de tirosina:
Forman agregados diméricos al unirse al ligando, lo que permite que se fosforilen mutuamente.
c) Receptores quinasas de serina/treonina:
Fosforilan residuos de Ser/Tre de péptidos citosólicos.
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d) Receptores fosfatasas:
Remueve fosfatos de residuos de tirosina de proteínas citosólicas.
e) Receptores guanilato ciclasas:
Producen GMPc como segundo mensajero quien activa PCG
f) Receptores guanilato ciclasas:
Producen AMPc como segundo mensajero
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Receptor con actividad enzimática: Tirocinocinasa
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Dominio citosólico
con actividad enzimática
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Algunos receptores se acoplan a PROTEINAS G
Son una familia de proteínas reguladoras con nucleótidos que se unen al GTP (Guanosintrifosfato).
Pueden ser: monomericas y heterotrimericas.
Monomericas: Ras-like, Rho-like, transporte vesicular, crecimiento y proliferacion celular.
Heterotrímericas: poseen tres subunidades (α, β y gamma).
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GTP
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Proteína G estimuladora (Gs)
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ADENILCICLASA
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MECANISMOS DE ACCION DE MENSAJEROS QUIMICOS
A través de Activación de Enzimas►producción de Segundos Mensajeros►Activación Proteincinasas
Activación de Fosfolipasa C: Proteínas Gq ►FOSFOLIPASA C► IP3 y DAG► Proteincinasa C
Fosfolipasa C ► Hidroliza el PIP2 (fosfatidilinositoldifosfato) ► IP3 y DAG
El IP3 aumenta la concentración intracelular de Ca++.(contracción)
El DAG activa la Proteincinasa C que estimula (proliferación celular).
Aumento o Disminución de AMPc: (Proteína Gs o Gi ► Adenilatociclasa ►AMPc)
ATP-- (activación de adenilciclasa)--► AMPc ► Proteincinasa A (Fosforilación)
Ligando + Receptor estimulador ► act. Gs = activación. Adenil
Ej: toxina del cólera, adrenalina, noradrenalina.
Ligando + Receptor inhibidor ► act. Gi = Inhibición Adenil
Ej: toxina pertussis, adenosina.
Aumento de GMPc: (Guanilatociclasa►GMPc ► Proteincinasa G)
Ej. Luz ► Rodopsina ► GMPc
Regula canales iónicos (oxido nitríco)
Activación de cinasa dependiente GMPc.
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Receptor Acoplado a Proteína G
Proteina G Heterotrímetrica: ά, β, γ
1) Receptor acoplado a Proteína G inactiva + Ligando,
1) Subunidad (α) intercambia GDP por GTP y la Proteína G se activa.
3) Se separa subunidad alfa (α) de (β, γ) e induce efectos en la célula.
El dimero beta-gamma (β, γ) mantiene a la proteína G unida a la membrana.
Funciones:
-Síntesis o inhibición de la formación de AMPc (Segundo Mensajero)
-Regulan canales:
Ej. corazón:Adrenalina ►receptor B1►abre canal Ca++ ►taquicardia
Acetilcolina►receptores muscarinicos ►canal de K+►bradicardia
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Adenilatociclasa
![Page 36: Fisiología General Clase 3](https://reader034.vdocuments.co/reader034/viewer/2022042507/55a43b9a1a28abea738b46f3/html5/thumbnails/36.jpg)
Proteínas GHeterotriméricas
ProteínasGs
Estimuladorasde la
Adenilciclasa
ProteínasGi
Inhibidorasde la
Adenilciclasa
ProteínasGq
Activa laFosfolipasa C
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Receptor Acoplado a Proteína G
Existen varias subfamilias de las subunidades (α) de Proteínas G:
Gs (estimuladora adenilatociclasa), Ligando—Receptor acoplado a Proteína Gs-Activación de Adenilciclasa
PTH, h. tiroestimulante, vasopresina
Catecolaminas, prostalglandina E2
Gi (inhibitoria adenilatociclasa)Ligando– Receptor acoplado a Proteína Gi (subunidad α)-Inhibición de Adenilciclasa
Angiotensina II, Calcitonina, Somatostatina
Go (Activa canales iónicos)
Gq (G activa a Fosfolipasa C) Angiotensina II, calcitonina, Somatostatina,
PTH, h. tiroestimulante, vasopresina
Oxitocina, Calcio
Las Proteínas G están unidas a receptores en serpentina.
Ligando—Receptor acoplado a Proteína Gs
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Fosfolipasa C
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(Evaluación Continua)
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Receptor acoplado a Prot. G:
regulando un canal iónico
EJ. Receptor Muscarinico Acetil-Colina(Ach)
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Activación de la proteinaquinasa A
dependiente de AMPc
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Amplificación
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PROTEINCINASAS DEPENDIENTES DE
CALMODULINA
• Calmodulina: proteina fijadora de Ca++. Tiene 4 sitios de union al Ca++.
• Complejo Calcio-Calmodulina:
Activa a 5 proteincinasas dependientes de Calmodulina:
– Cinasa de cadena liviana de miosina: fosforila la miosina (contracción muscular).
– Fosforilasa-cinasa: activa la fosforilasa.
– Calmodulina-cinasa I y II: activan función sináptica.
– Calmodulina-cinasa III: interviene en síntesis proteica.
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PROTEINCINASAS
1.- Fosforilan residuos de serina o treonina o ambas:
• Dependientes de Calmodulina:
– Cinasa de cadena liviana de miosina.
– Fosforilasa cinasa.
– Ca++/Calmodulina cinasa I
– Ca++/Calmodulina cinasa II.
– Ca++/Calmodulina cinasa III.
• Dependientes de Calcio-fosfolipidos:
– Proteincinasa C.
• Dependientes de Nucleótidos cíclicos:
– Cinasa dependiente de AMPc (Proteincinasa A).
– Cinasa dependiente de GMPc.
2.- Fosforilan Residuos de Tirosina:
• Receptores de insulina, FCE, M-CS con actividad de tirosincinasa.
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Ca++
Ca++ 2H+
Ca++
CBP
[Ca++]i
10-7 M
Ca++
3Na+
Ca++
2H+
[Ca++]e
10-3 M
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• Exocitosis
• Vesícula Intracelular fusionada con
membrana
• Requiere energía y Ca2+
• Ejemplos: secreción de moléculas
grandes lipofóbicas: Insulina
inserción receptor; deshechos
• AGRANDA LA MEMBRANA
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Proteínas fijadoras de calcio:
Calmodulina t
Calpaina t
Troponina C t
Calcineurina b/t
Calbindina b
Parvalbúmina b
Calretinina b
T= disparadora de eventos
b= fijadora de calcio
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MECANISMOS DE REGULACION
Se realiza por cambio en el número de receptores.
Regulación Decreciente: el aumento del ligando (neurotransmisores y hormonas) produce desensibilizacion con posterior disminución del numero de receptores. Ej.: endocitosis y reciclaje de receptores.
Regulación Creciente: la disminución de los mensajeros produce un aumento de los receptores.
Ej.: hipersensibilidad por denervacion.
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HOMEOSTASIS
Es el conjunto de mecanismos fisiológicos y bioquímicos que tienen como objetivo restaurar el estado normal del medio interno una vez que se trastorna.
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HOMEOSTASIS
Es el conjunto de mecanismos fisiológicos y bioquímicas que tienen como objetivo restaurar el estado normal del medio interno una vez que se trastorna.
SISTEMAS DE RETROALIMENTACION:
Negativos: Se activan para restablecer condiciones de equilibrio, una vez
reestablecido, los mecanismos de control se detienen. Son reversibles. Ej.: regulación de presión arterial, glicemia.
Positivos: Son irreversibles, progresivos y se autoperpetúan y autoamplían.
Son procesos en un solo sentido. Ej.: micción, parto.
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Ritmos Biológicos
Es la recurrencia de cualquier fenómeno dentro de un sistema biológico a intervalos más o menos regulares.
Ejm:
Ritmos circadianos: aprox. 24 h
Ritmos circalunares: c/28 días
Ritmos ultradianos: >30m y <6h
En el hombre existen ritmos intrínsecos, autónomos. Ej.: latido cardiaco, respiración.
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Si buscas resultados distintos, no hagas siempre lo mismo.
A. Einstein