SEÑALIZACIÓN Y TRANSPORTE CELULAR

SEÑALIZACIÓN Y TRANSPORTE CELULAR

Comprende las enzimas y catálisis, membranas biológicas, trasporte y señalización celular.

Enzimas y catálisis

Señalización celular

Membranas biológicas y Transporte celular

Las enzimas son polímeros biológicos que catalizan o aceleran las reacciones químicas 10*6 veces más.

La membrana biológica es una estructura compleja que facilita el intercambio de información y sustancias entre la célula y el medio extra-celular.

Es la comunicación entre dos células en el que interviene el Receptor, emisor y mensaje.

Su ausencia hace de las reacciones químicas más lentas e incompatibles con la vida.

Enzima: terminación -asa

Las enzimas catalizadoras hacen que se destruya o se desintegre la molécula en nutrientes.

La enzima que regularmente es proteica se une a un sustrato dando como resultado un producto.

CARACTERÍSTICAS DE LAS ENZIMAS

- La mayoría son proteicas.

- No se consumen ni se modifican después de las reacciones químicas.

- Son específicas.

- Aceleran las reacciones y disminuyen la energía de activación.

CLASIFICACIÓN DE LAS ENZIMAS

Oxidorreductasas: oxidación y reducción de electrones

Transferasas: Transferencias de grupos amino o metilo

Hidrolasas: Ruptura hidrolítica

Liasas: Ruptura de enlaces

Isomerasas: Catalizan cambios estructurales

Ligasas: Unión de moléculas

MECANISMO GENERAL DE LA REACCIÓN CATALÍTICA

- Sitio activo, lugar donde ocurre la catálisis

- Enzima+ Sustrato= Enzima-sustrato completa= Enzima+ nuevos productos.

COFACTOR

Moléculas no proteica inorgánica que se relacionan de forma directa con la unión del sustrato en el sitio activo.

Existen 2 tipos de enzimas: Apoenzima (necesita de un cofactor pero no lo tiene) y Holoenzima (necesita un cofactor y ya lo tiene).

COENZIMA

Es una molécula orgánica y es la unión transitoria a la enzima. La mayoría son vitaminas del complejo B

GRUPO PROSTÉTICO

Es una molécula orgánica de unión fuerte y estable a la enzima

FACTORES ALTERNOS QUE ALTERAN LA ACTIVIDAD ENZIMÁTICA

- Concentración de enzimas: Son procesos de aislamiento y purificación de proteínas.

- Temperatura: El aumento de temperatura aumenta la velocidad de la enzima, si sobrepasa se desnaturaliza.

- ph: Alteran el estado de ionización de las cadenas de aminoácidos.

Regulación enzimática: Pueden cambiar su actividad como respuesta a modificaciones o alteraciones.

Estructura

Consiste en una lámina de moléculas de lípidos de naturaleza anfipática denominada: fosfolípidos (tienen una cabeza polar y unas colas hidrofóbicas).

CARACTERÍSTICAS DE LA MEMBRANA

Forman compartimentos celulares u órganos

Son de permeabilidad selectiva

Son un medio de comunicación celular (medio externo e interno)

PROPIEDADES DE LA MEMBRANA

Recuperan fácilmente su estructura original, son fluidas (movimientos laterales o rotativos) y son asimétricas.

Sus componentes son moléculas de origen lipídica, proteica y carbohidratos en su generalidad.

Fluidez de la membrana biológica:

- La membranas ricas en fosfolípidos presentan cadenas insaturadas fluidas.

- El colesterol genera fluidez en células animales.

Fospolípidos

Son lípidos insaponificables que tienen una cabeza polar y colas apolares. No tienen enlaces y pueden cambiar de posición.

Proteínas de la Membrana biológica

- Transporta solutos

- Son receptores de señales

- Su función es catalítica ( reacción enzimática)

- Función de anclaje de macromoléculas

Proteínas integrales: Atraviesan la membrana

Proteínas periféricas: Ocupan sólo una parte de la membrana

TRANSPORTE DE SOLUTOS- PROTEÍNAS

La célula intercambia materia y energía en el medio externo. Existen 2 tipos de transporte:

Activo: Usa energía en forma de ATP y se produce la Endocitosis y Exocitosis.

Pasivo: No necesita energía y aquí se produce la difusión simple que es el intercambio de gases respiratorios, la difusión facilitada que requiere de una proteína transportadora, la ósmosis y filtración. Se manifiesta de lugares de mayor concentración a una de menor.

Transporte de solutos: Proteínas transportadoras y canales iónicos

Depende de tres factores: Carga eléctrica (iones), Tamaño de la molécula (si la molécula es pequeña no requiere energía) y el gradiente de concentración (a favor o en contra).

Proteínas transportadoras

Gradiente de concentración

- A favor. No requiere energía, es una difusión simple, no hay carga eléctrica y ocurre en moléculas pequeñas.

- En contra. Usa energía, moléculas sumamente grandes o con cargas eléctricas.

Consumen energía y ayudan a pasar el soluto, ejemplo de ello es la Bomba de sodio-potasio. Funciona en contra del Gradiente de concentración .

Las proteínas tipo Carrier ​( que cargan) ayudan al soluto a atravesar la membrana usando ATP a favor o en contra del Gradiente de concentración dependiendo.

Canal Iónico

Actúan a favor del gradiente, es una transporte pasivo porque no consume energía y es para el transporte exclusivamente de iones como el cloro, azufre, etc.

Bomba de sodio-potasio

Transporte activo necesario para mantener la composición iónica intracelular, característica y esencial. Es a favor del Gradiente.

- El sodio siempre ingresa (a favor del Gradiente) y el potasio (en contra del Gradiente) sale de la célula de manera rotativa como se observa los valores de la tabla. Sucede por canales iónicos y estas moléculas nunca pueden quedarse de manera inmóbil dentro de la célula.

Los receptores de señales son proteínas generalmente integrales de membrana que se unen específicamente a moléculas señales y desencadenan la respuesta celular.

Respuesta celular

Proliferación: Factores de crecimiento de la célula.

Diferenciación: Estructura y morfología característica y especializada

Supervivencia: Toda célula está programada a morir si no recibe una señal de respuesta

Apoptosis: Muerte programada o planificada

Necrosis: Muerte accidental

Proceso de señalización

Una célula es la receptora encargada de llevar un mensaje que pueden ser aminoácidos, lípidos, azúcares o hidratos de carbono. Estas moléculas de mensaje son recibidas por una membrana en una célula diana para una respuesta celular.

El mensaje que llega a célula receptora puede tener un mensaje de división, diferenciación, migración o de supervivencia.

Tipos de señales entre células

a. Endócrina

b. Paracrina- autocrina

c. Nerviosa

d. Dependiente del contacto

Viaja por la sangre debido a que el recorrido es demasiado lejos. Ejemplo la hormona de la insulina que viaja desde el páncreas al hígado.

Sucede en células cercanas que se encuentran esparcidas en el espacio extracelular.

Espacio sináptico o neurotransmisor. Actúa como despolarización de la neurona y se denomina impulso nervioso. Ejemplo la adrenalina.

Es la respuesta inmune a virus y las células se encuentran asociadas.

Sistemas de transducción de señales

- Lo que sucede fuera de la célula se conoce como señalización.

- Lo que pasa dentro de la célula es Transducción. Y los conceptos unidos se conoce como Farmacología.

. Receptores acoplados a proteínas G

.Receptores con actividad enzimática

. Receptores de canales iónicos, ejemplo las neuronas