Comunicación celular

Presentación preliminar sobre la comunicación celular. Aún no completamente adaptada y depurada para bachillerato.

1. M en C Rafael Govea VillaseñorM en C Rafael Govea Villaseñor
Comunicación celularComunicación celular
M. en C. RAFAEL GOVEA M. en C. RAFAEL GOVEA
VILLASEÑORVILLASEÑOR
CINVESTAV-IPNCINVESTAV-IPN
Versión 1.1Versión 1.1

2. M en C Rafael Govea VillaseñorM en C Rafael Govea Villaseñor
¿Qué es la Comunicación Celular?¿Qué es la Comunicación Celular?
Es el proceso vital que llevan a cabo las células, Es el proceso vital que llevan a cabo las células,
sobre todo, las de organismos pluricelulares. sobre todo, las de organismos pluricelulares.
Consistente en el envío de mensajes para Consistente en el envío de mensajes para
coordinar sus actividadescoordinar sus actividades

3. M en C Rafael Govea VillaseñorM en C Rafael Govea Villaseñor
Necesidad de la Comunicación CelularNecesidad de la Comunicación Celular
Nuestras células requieren recibir mensajes para Nuestras células requieren recibir mensajes para
sobrevivir y modular su comportamiento, si no reciben sobrevivir y modular su comportamiento, si no reciben
mensajes, se suicidanmensajes, se suicidan
M en C Rafael Govea VillaseñorM en C Rafael Govea Villaseñor

4. M en C Rafael Govea VillaseñorM en C Rafael Govea Villaseñor
Efectos de un mensajero químicoEfectos de un mensajero químico
La acetilcolina le ordena a algunas células a contraerse, La acetilcolina le ordena a algunas células a contraerse,
otras a relajarse y a otras más a secretar sustanciasotras a relajarse y a otras más a secretar sustancias

5. M en C Rafael Govea VillaseñorM en C Rafael Govea Villaseñor
Comunicación Celular por mensajeros…Comunicación Celular por mensajeros…
Célula emisoraCélula emisora Célula receptoraCélula receptora
MoléculasMoléculas
libreslibres
MoléculasMoléculas
membranalesmembranales

6. M en C Rafael Govea VillaseñorM en C Rafael Govea Villaseñor
Tipos de Comunicación CelularTipos de Comunicación Celular
•C. ParacrinaC. Paracrina
•C. AutocrinaC. Autocrina
•C. EndocrinaC. Endocrina
•C. Sináptica C. Sináptica
(= nerviosa)(= nerviosa)
Comunicación Comunicación
químicaquímica
Comunicación Comunicación
electroquímicaelectroquímica

7. M en C Rafael Govea VillaseñorM en C Rafael Govea Villaseñor
Comunicación ParacrinaComunicación Paracrina
De De para-para- = a un lado, = a un lado, cri-cri- =secretar y – =secretar y –inaina = sustancia. = sustancia.
Las células secretan sustancias mensajeras al espacio Las células secretan sustancias mensajeras al espacio
intercelular destinadas a las células adyacentesintercelular destinadas a las células adyacentes

8. M en C Rafael Govea VillaseñorM en C Rafael Govea Villaseñor
Comunicación ParacrinaComunicación Paracrina
Célula emisoraCélula emisora
CélulasCélulas receptorasreceptoras
Mediador químico localMediador químico local

9. M en C Rafael Govea VillaseñorM en C Rafael Govea Villaseñor
Comunicación AutocrinaComunicación Autocrina
Célula emisoraCélula emisora
CélulasCélulas receptorasreceptoras
Mediador químico localMediador químico local

10. M en C Rafael Govea VillaseñorM en C Rafael Govea Villaseñor
Comunicación EndocrinaComunicación Endocrina
De De endoendo = adentro, = adentro, cri-cri- =secretar y – =secretar y –inaina = sustancia. Las = sustancia. Las
células secretan sustancias mensajeras a la sangre células secretan sustancias mensajeras a la sangre
destinadas a las células de su órgano blancodestinadas a las células de su órgano blanco

11. M en C Rafael Govea VillaseñorM en C Rafael Govea Villaseñor
Comunicación SinápticaComunicación Sináptica
Las células neuronas conducen el impulso nervioso (una Las células neuronas conducen el impulso nervioso (una
perturbación eléctrica) y luego secretan sustancias neuro-perturbación eléctrica) y luego secretan sustancias neuro-
transmisoras al espacio sináptico destinadas a células transmisoras al espacio sináptico destinadas a células
(neuronas, musculares y glandulares) específicas(neuronas, musculares y glandulares) específicas

12. M en C Rafael Govea VillaseñorM en C Rafael Govea Villaseñor
Señalización con Receptores MembranalesSeñalización con Receptores Membranales……
Célula emisoraCélula emisora
Célula receptoraCélula receptora
MoléculaMolécula
hidrofílicahidrofílica
ReceptorReceptor
membranalmembranal

13. M en C Rafael Govea VillaseñorM en C Rafael Govea Villaseñor
Señalización con Receptores IntracelularesSeñalización con Receptores Intracelulares……
Célula Célula
emisoraemisora
Célula receptoraCélula receptora
MoléculaMolécula
hidrofóficahidrofófica
ReceptorReceptor
intracelularintracelular
MoléculaMolécula
portadoraportadora

14. M en C Rafael Govea VillaseñorM en C Rafael Govea Villaseñor
Tipos de Receptores MembranalesTipos de Receptores Membranales

15. M en C Rafael Govea VillaseñorM en C Rafael Govea Villaseñor
Tipos de Canales MembranalesTipos de Canales Membranales

16. M en C Rafael Govea VillaseñorM en C Rafael Govea Villaseñor
Canal controlado por ligandoCanal controlado por ligando

17. M en C Rafael Govea VillaseñorM en C Rafael Govea Villaseñor
Mensajeros LipofílicosMensajeros Lipofílicos

18. M en C Rafael Govea VillaseñorM en C Rafael Govea Villaseñor
Receptores IntracelularesReceptores Intracelulares

19. M en C Rafael Govea VillaseñorM en C Rafael Govea Villaseñor
Tipos principales de transducción de señalesTipos principales de transducción de señales

20. M en C Rafael Govea VillaseñorM en C Rafael Govea Villaseñor
2º mensajeros icosanoides2º mensajeros icosanoides

21. M en C Rafael Govea VillaseñorM en C Rafael Govea Villaseñor
Forma de Integrar Señales Forma de Integrar Señales

22. M en C Rafael Govea VillaseñorM en C Rafael Govea Villaseñor
Señalización de Proteínas G Señalización de Proteínas G

23. M en C Rafael Govea VillaseñorM en C Rafael Govea Villaseñor
Señalización “Río abajo” de Proteínas G Señalización “Río abajo” de Proteínas G
CaCa
2+2+
AMPcAMPc

24. M en C Rafael Govea VillaseñorM en C Rafael Govea Villaseñor
Acoplamiento de Prot. G con Adenilato ciclasaAcoplamiento de Prot. G con Adenilato ciclasa

25. M en C Rafael Govea VillaseñorM en C Rafael Govea Villaseñor
Acoplamiento de Prot. G con Adenilato ciclasaAcoplamiento de Prot. G con Adenilato ciclasa

26. M en C Rafael Govea VillaseñorM en C Rafael Govea Villaseñor
Acoplamiento de Prot. G con Adenilato ciclasaAcoplamiento de Prot. G con Adenilato ciclasa

27. M en C Rafael Govea VillaseñorM en C Rafael Govea Villaseñor
Acoplamiento de Prot. G con Adenilato ciclasaAcoplamiento de Prot. G con Adenilato ciclasa

28. M en C Rafael Govea VillaseñorM en C Rafael Govea Villaseñor
Acoplamiento de Prot. G con Adenilato ciclasaAcoplamiento de Prot. G con Adenilato ciclasa

29. M en C Rafael Govea VillaseñorM en C Rafael Govea Villaseñor
Acoplamiento de Prot. G con Adenilato ciclasaAcoplamiento de Prot. G con Adenilato ciclasa

30. M en C Rafael Govea VillaseñorM en C Rafael Govea Villaseñor
Un ejemplo de activación vía bioquímicaUn ejemplo de activación vía bioquímica
FosfatasaFosfatasa

31. M en C Rafael Govea VillaseñorM en C Rafael Govea Villaseñor
Estructura de la RodopsinaEstructura de la Rodopsina

32. M en C Rafael Govea VillaseñorM en C Rafael Govea Villaseñor
Un ejemplo del efecto “Cascada”Un ejemplo del efecto “Cascada”
La membrana del bastón se La membrana del bastón se
hiperpolariza 1 mvhiperpolariza 1 mv
LuzLuz
1 fotón1 fotón
1 molécula de rodopsina1 molécula de rodopsina
500 transducinas activadas500 transducinas activadas
1010
55

ccGMP hidrolizadasGMP hidrolizadas
250 canales de Na250 canales de Na
++
cerrados cerrados
De 10De 10
66
a 10 a 10
77
Na Na
++
dejan de entrar a la dejan de entrar a la
célula por 1 seg.célula por 1 seg.
500 GMP500 GMP
cc fosfodiesterasas activadas fosfodiesterasas activadas

33. M en C Rafael Govea VillaseñorM en C Rafael Govea Villaseñor
¿Por qué son necesarias las ¿Por qué son necesarias las
cascadas de señalización?cascadas de señalización?
Porque 1 molécula no puede Porque 1 molécula no puede
tener efectos macroscópicostener efectos macroscópicos
Cada cascada es un amplificador Cada cascada es un amplificador
de señalesde señales

34. M en C Rafael Govea VillaseñorM en C Rafael Govea Villaseñor
Efecto Nuclear de la SeñalizaciónEfecto Nuclear de la Señalización
La comunicación La comunicación
celular provoca el celular provoca el
“encendido” o “encendido” o
“apagado” de genes “apagado” de genes
mediante la acción mediante la acción
de factores de de factores de
transcripción transcripción
dependientes de la dependientes de la
señalizaciónseñalización

35. M en C Rafael Govea VillaseñorM en C Rafael Govea Villaseñor
EXPRESION GENICAEXPRESION GENICA en Células en Células
EucarióticasEucarióticas

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NeuronaNeurona

37. M en C Rafael Govea VillaseñorM en C Rafael Govea Villaseñor
Polarización CelularPolarización Celular

38. M en C Rafael Govea VillaseñorM en C Rafael Govea Villaseñor
Potencial AcciónPotencial Acción

39. M en C Rafael Govea VillaseñorM en C Rafael Govea Villaseñor
Impulso NerviosoImpulso Nervioso

40. M en C Rafael Govea VillaseñorM en C Rafael Govea Villaseñor
Impulso NerviosoImpulso Nervioso

41. M en C Rafael Govea VillaseñorM en C Rafael Govea Villaseñor
Impulso NerviosoImpulso Nervioso

42. M en C Rafael Govea VillaseñorM en C Rafael Govea Villaseñor
Impulso Nervioso SaltatorioImpulso Nervioso Saltatorio

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SinápsisSinápsis
La La sinápsissinápsis es una estructura es una estructura
de unión entre una terminal de unión entre una terminal
nerviosa de una neurona y la nerviosa de una neurona y la
membrana de una segunda membrana de una segunda
célula (neurona, muscular o célula (neurona, muscular o
glandular). glandular). No hay contacto No hay contacto
directo entre las células y el directo entre las células y el
neurotransmisor debe neurotransmisor debe
difundir hacia la membrana difundir hacia la membrana
pos-sinápticapos-sináptica

44. M en C Rafael Govea VillaseñorM en C Rafael Govea Villaseñor
Computo neuronalComputo neuronal
Cada neurona establece Cada neurona establece
unas 10 mil sinápsisunas 10 mil sinápsis. Unos . Unos
neurotransmisores inducen la neurotransmisores inducen la
formación del impulso formación del impulso
nervioso, otros lo inhiben.nervioso, otros lo inhiben.
Así que en la membrana de Así que en la membrana de
cada neurona ocurre un cada neurona ocurre un
cómputo con un resultado cómputo con un resultado
binario (0 ó 1) no conduce o binario (0 ó 1) no conduce o
si lo hace.si lo hace.

45. M en C Rafael Govea VillaseñorM en C Rafael Govea Villaseñor
Transmisión del Impulso NerviosoTransmisión del Impulso Nervioso

46. M en C Rafael Govea VillaseñorM en C Rafael Govea Villaseñor
Potenciación a Largo Plazo (LTP) 1Potenciación a Largo Plazo (LTP) 1
Es la base del aprendizaje, c/transmisión refuerza la Es la base del aprendizaje, c/transmisión refuerza la
sinápsis facilitando la transmisión posteriorsinápsis facilitando la transmisión posterior

47. M en C Rafael Govea VillaseñorM en C Rafael Govea Villaseñor
Potenciación a Largo Plazo (LTP) 2Potenciación a Largo Plazo (LTP) 2

48. M en C Rafael Govea VillaseñorM en C Rafael Govea Villaseñor
Unión NeuromuscularUnión Neuromuscular

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