Embed Size (px)
Citation preview
Receptores
Las células poseen mecanismos muy elaborados y variados de transmisión e interpretación de señales que permiten una coordinación de sus actividades en comunidades unicelulares o multicelulares.
Transducción de señales
Acción de los receptores
Respuesta celular
Señal
Receptor
Transmisor
Efector
MediadorProteína activada por iones
Respuesta celular
Proteína G sustrato del receptor
Señal química Metabolitos Hormonas
NeurotransmisoresMediadores
Sustancias olorosasSustancias gustativas
Otras moléculasIones inorgánicos
Señales físicasLuz
Impulsos eléctricosEstímulos mecánicos
ActivadorProteincinasaCanal iónico
Transportar físicamente sustancias de un lado a otro de la membrana, con frecuencia de una región donde un soluto se encuentra en baja concentración a otra donde dicho soluto muestra concentración más alta. Así se evita que la célula acumule azúcares y aminoácidos.
2. TRANSPORTE DE SOLUTOS
1. COMPARTAMENTALIZACIÓNProtegen la célula o a la organelas del medio externo.Mantienen una forma estable de la célula u organela
3 SEÑALIZACIÓNMoléculas (ligandos) se unen a la membrana (receptores) sin atravesarla. Esta interacción provoca que la membrana genere una nueva señal que estimula o inhibe actividades internas de la célula.4 INTERACCIÓN CÉLULA-CÉLULA
Células adyacentes intercambian materiales e información permite la comunicación y mediar las interacciones entre ellas
Permiten la motilidad de algunas células u orgánulos 5 MOTILIDAD
MEMBRANA CELULAR - FUNCIONES
Mamíferos Funcionamiento
celular interacción
Células
Tejidos y órganos
Nervioso
Endocrino
Excretor
Circulatorio
De los
Es el resultado de la
Entre las
Que constituyen los
De los sistemas
Las células
Comunican
se
Intercambio directo de moléculas
Uniones comunicantes
A través de
Interacción entre proteínas de Membrana
Síntesis y liberación moléculas que actúan como Mensajeros químicos o señales extracelulares
Al medio extracelular
Células blanco
Reconocidas por
Moléculas señal o ligando: se unen a un receptor en la membrana plasmática de la célula blanco. Pueden ser: proteínas, péptidos, aminoácidos, nucleótidos, lípidos, glucolípidos, glucoproteínas, óxido nítrico.
Células adyacentes Células alejadas
RECEPTORES
Una célula está expuesta a cientos de moléculas señalizadoras diferentes de su entorno
Cada célula debe responder en forma selectiva a esta mezcla de señales, ignorar algunas de ellas y reaccionar frente a otras de acuerdo con su función especializada
Libres en el líquido extracelular
Unidas a las superficies de las células vecinas
RECEPTORES
Al producir un solo tipo de receptor de miles posibles, la célula restringe los tipos de señales que pueden afectarla
Sin embargo este número limitado de señales puede controlar el comportamiento de la cél de manera compleja de dos maneras:
Primero. Una señal que se une a un tipo de proteína receptora
puede causa múltiples efectos en la célula diana:Podría alterar: La forma, Movimientos, Metabolismo, La
expresión génica
No reacción
Norecepto
r
=
Molécula señalizadora
RECEPTORESSegundo tipo de complejidad. Se debe a la existencia de
distintos receptores en una misma célula. Esta variedad determina que la célula sea sensible en forma simultánea a muchas señales extracelulares
Estas señales al actuar en conjunto, pueden evocar R mayores que la suma de los efectos que evocaría cada señal por sí misma.
Los sistemas intracelulares de transmisión de las distintas señales interactúan de modo que la presencia de una señal puede modificar las respuestas a otras señales
Así, una combinación de señales podría posibilitar la supervivencia de la célula, otra podría conducir a una diferenciación especializada y otra podría inducir la división celular
RECEPTORESLa señal proveniente de un receptor ubicado en la
superficie celular se transporta hacia el interior de la célula a través de la interacción de un grupo de mediadores moleculares capaces de producir efectos generalizados a la célula
En ausencia de señales la mayoría de las células animales están programadas para autodestruirse
RECEPTORES
Por ejemplo:Si se expone el músculo cardíaco al neurotransmisor
acetilcolina, la frecuencia y la fuerza de contracción disminuyen, pero
Si se expone una glándula salival a la misma señal, la glándula secreta componentes de la saliva
Este sistema de transmisión intracelular y los sitios intracelulares sobre los que actúa varían de una célula a otra según su especialización, de modo que distintos tipos celulares responden a la misma señal de diferentes maneras
RECEPTORES
La recepción de la señal comienza cuando una señal originada en el exterior de la célula diana encuentra una molécula diana perteneciente a esa célula
En casi todos los casos la molécula diana es una proteína receptora (o un receptor) y cada receptor se activa por un solo tipo de señal
La proteína receptora realiza el primer paso de la transducción: recibe una señal externa y genera como respuesta una nueva señal intracelular
Como regla éste es solo el primer paso de una cadena de procesos intracelulares de transducción de la señal
Cascada de señalización
RECEPTORESEl mensaje pasa de una molécula señalizadora
intracelular a otra y cada una de ellas activa o genera la siguiente molécula señalizadora de la cadena hasta que se genere una Respuesta final que se denomina respuesta celular
por ejemplo:
• Se activa una Enzima metabólica.• Se inicia la expresión de un gen o • Se modifica la configuración del
citoesqueleto
RECEPTORES
Estas cadenas de transmisión, o cascadas de señalización, de las moléculas de señalización intracelular tienen varias funciones cruciales
1. Transforman (o transducen) la señal en una forma molecular más adecuada para transmitir la señal o estimular una Respuesta
2. Transmiten la señal desde el punto en el que la célula la recibe hacia el punto en el que se produce la Respuesta
3. Amplifican la señal recibida4. Distribuyen la señal 5. Existe la modulación por otros factores en
cada paso (x ej; otras señales externas), así pueden modificarse las señales de acuerdo a las condiciones de la célula
Los Receptores
Localización
Se clasifican
según su
Estas moléculas dependen de proteínas
receptoras ubicados sobre la superficie de la célula para transmitir su mensaje a través de la membranaUna vez dentro de la célula, estas
moléculas señalizadoras activan enzimas intracelulares o se unen a proteínas receptoras presentes en el interior de la célula que regulan la expresión de los genes
PROTEÍNAS RECEPTORAS Tres grandes familias: Asociados a un canal iónico.Con actividad enzimática.Asociados a proteína G.
RECEPTORESCLASIFICACIÓN
Receptores intracelulares
Proteínas Citoplasma o núcleo
Moléculas señal
Liposolubles
difundirse
Membrana plasmática
Se unen a
Que pueden
A través de la
complejo genesFormando un
Que interactúa directamente con los
Hormonas lipídicas como la progesterona, el estrógeno y la testosterona se unen a receptores intracelulares de la célula blanco.
sonQue se
ubican
1
2 3
RECEPTORES
La activación directa de una E es una estrategia eficaz que permite que una señal extracelular pueda provocar alteraciones en una célula en un lapso de segundos o minutos. El óxido nítrico (NO) actúa de esta manera
Este gas disuelto se difunde con rapidez hacia fuera de la célula que lo genera y penetra en las células vecinas. El NO se forma a partir del aa arginina y actúa como mediador local en muchos tejidos
Las céls endoteliales (céls planas que revisten los vasos sanguíneos) liberan NO en R a la estimulación que reciben de las terminaciones nerviosas
Esta señal de NO relaja las céls del músculo liso de las paredes de los vasos, que se dilatan, y esto permite que la sangre fluya con mayor libertad
RECEPTORES
RECEPTORESEfectos del NO:Responsable de la acción de la nitroglicerina que se
utiliza para el Tx de los pacientes con angina (dolor causado por flujo inadecuado de sangre hacia el músculo cardíaco). En el cpo la nitroglicerina se convierte en NO, que relaja rápidamente las arterias coronarias y aumenta el flujo de sangre al corazón
Muchas céls nerviosas también utilizan NO para enviar señales a céls vecinas
Receptores de superficie
celular
Proteínas transportadoras
Membrana plamática
son
Ubicadas a lo largo de la
Moléculas señal hidrosolubles
Que no pueden difundirse a través de la membrana
Que fijan
Es decir
Hormonas peptídicas como la insulina, neurotransmisores y factores de crecimiento se unen a este tipo de receptores.
RECEPTORES
La gran mayoría de las moléculas señalizadoras no pueden atravesar la membrana plasmática de la célula diana porq son muy grandes o porq son hidrófilas
Estas proteínas, péptidos y otras moléculas grandes e hidrosolubles se unen a proteínas receptoras que atraviesan la membrana plasmática
Los receptores transmembrana detectan la señal en el exterior y transmiten el mensaje
La mayor parte de las proteínas receptoras de la superficie celular pertenecen a una de tres grandes familias:
1. Receptores asociados con canales iónicos2. Receptores asociados con proteínas G3. Receptores asociados con enzimas
Familias de proteínas receptoras de la superficie celular
Los receptores de superficie celular pueden utilizar distintos mecanismos de transducción de señales, lo que permite distinguir por lo menos 3 grupos de los receptores:
Receptores asociados a un canal iónico.Receptores con actividad enzimática.Receptores asociados a proteína G.
Receptores asociados a canal iónico
Son proteínas transmembrana que se organizan en una estructura con forma de canal que cruza la membrana plasmática y permite el flujo de iones a través de ella.
Receptores asociados a canal iónicoCuando la molécula señal se une al receptor,
éste sufre un cambio conformacional que lo abre y permite la entrada de iones al citoplasma.
Receptores de acetilcolina
Membranaplasmática
Neuronas y fibras musculares
Acetilcolina
Canal iónico
Receptor
Flujos de Na+ Ca+2
Citoplasma
Impulsos Nerviosos y la
contracción muscular
Se ubican en la
de
Donde la
Provoca la apertura de un
del
Permitiendo el
Hacia el
Gatillando la generación de
Ejemplo
Receptores de actividad enzimática
Son proteínas transmembrana que tienen actividad enzimática en su región citoplasmática, que se activa una vez que la señal extracelular se une al receptor.
Receptores de actividad enzimática
Por lo general, corresponden a proteínas quinasas , es decir, enzimas que añaden un grupo fosfato que extraen del ATP a proteínas, reacción llamada fosforilación.
La fosforilación regula la actividad de numerosas proteínas celulares, pudiendo activar o inhibir su función.
Receptor de insulina
Proteína transmembrana
subunidadesextracelulares
2 sub. β
2 sub.α Sitio de unión insulina
Quinasa
Es una
Formada por
Tiene un a
Posee actividad
Ejemplo
La unión insulina receptor
Actividad quinasa
Subunidades β
fosforilaciónProteínasquinasas
glucosacélula
De la al Induce la activación de la
De las
Las cuales inician una
De otras
Que participan en la entrada deA la
Receptores asociados a proteína G
Son proteínas transmembrana que por su porción extracelular se ensamblan a la molécula señal lo que provoca que su región intracelular interactúa con una proteína GTPasa o proteína G.
Receptores asociados a proteína G
La proteína G, debido a la unión señal receptor, sufre un cambio conformacional que la activa.
La proteína G activada, a su ves, regula la actividad de enzimas implicadas en la generación de segundos mensajeros.
hepatocitosCélulas de reserva glucosa glucógeno
El aumento del estrés
Aumento de glucosa adrenalina
Provoca la necesidad
de un
Realizándose por la liberación de
Sonde
En forma de
Receptores βadrenérgicos
Membrana plasmática
hepatocitos
Se unen a
Localizados
en laDe los
Ejemplo
ReceptoresΒ-adrenérgicos
Proteínas transmembrana
adrenalina
Proteína GAdenilato ciclasaSegundo Mensajero
AMPc
quinasas fosforilan Enzima Glucógeno fosforilasa
glucógenoglucosaTorrente
sanguíneo
son
Que al fijar la
Activa a una
Que induce la activación de la enzimaQue
cataliza la síntesis de un
Activando una serie de
que A la
La que participa en la transformación de
enPara que sea liberada al
RECEPTORES
Receptores ionotrópicos y metabotrópicos
Interacciones Ligando Receptor Los receptores sólo reconocen ciertos ligandos y esta interacción està basada mayormente en la estructura física, química del ligando.
La interacción entre un receptor en particular y el ligando debe ser específica (UNICA )
Sin embargo existen múltiples receptores para cada NT de manera que un NT puede activar a diferentes receptores.
Para algunos NT los receptores pueden ser ambos: ionotrópicos y metabotrópicos ( glutamato, GABA, epinefrina, acetil colina y serotonina) rápido y lenta neurotrasmisión
Para otros NT solamente son metabotrópicos (dopamina, encefalina, endorfina) lenta neurotrasmisión
Un NT puede activar a ambos Gs y Gi-acoplados a receptores.
