ENTRADA 10: Incorporar la Información Seleccionada a su propia Base de conocimiento

Modelos De Comunicación Celular

La supervivencia de los organismos pluricelulares depende de que las células que los conformen actúen de manera sincronizada en los tejidos y que éstos cumplan las funciones específicas. Los órganos y los sistemas de órganos deben funcionar de una manera muy organizada para poder mantener todas las condiciones  que se adecuen para la vida del individuo.

La comunicación celular se define como un proceso por el cual las células transmiten información para promover o modificar respuestas celulares en otras células. Las respuestas pueden ser: excitatorias ( contracción muscular, inflamación) inhibitorias moduladoras (funciones de aprendizaje y memoria)

Al igual que muchos procesos en el organismo, la comunicación entre las células consta de fases:

-Fase Intercelular: Es la liberación de una sustancia portadora de un mensaje a partir de la célula efectora hasta la llegada de éste al interior de la célula que va a dar respuesta al mensaje.

-Fase Intracelular: Todos los procesos y las sustancias implicadas en la producción de la respuesta celular ( segundos mensajeros, enzimas, proteínas estructurales, genes y otras.)

El mensajero es capaz de disparar una serie de procesos complejos, a veces en cascada que conducen a una respuesta; el proceso de transmisión de señal afecta a una secuencia de reacciones bioquímicas dentro de la célula que se lleva a cabo a través de enzimas unidas a otras sustancias llamadas segundo mensajero. Cada proceso se realiza en intervalos de tiempo muy pequeños, como milisegundos, o en periodos más largos como algunos segundos. Algunos tipos de mensajeros son las Hormonas, los neurotransmisores, las citoquininas que son factores de crecimiento los cuales se encargan de regular la formación de células sanguíneas; también entre los mensajeros encontramos los factores de crecimiento, las moléculas de adhesión y los componentes de la matriz extra celular. 

En muchos procesos de transducción de señales se implican cada vez más en el evento un número creciente de enzimas y sustancias desde el inicio del estímulo. Parte desde la adhesión de un ligando al receptor de membrana, hasta la activación en el receptor, que convierte el estímulo en respuesta. Dentro de la célula, provoca una cadena de pasos ( cascada de señalización o ruta del segundo mensajero ) cuyo resultado es la amplificación de la señal, (una gran respuesta celular).

Los receptores celulares presentan en su estructura dos regiones o dominios funcionales bien diferenciados. Uno de reconocimiento o detección de los estímulos, que presenta una diversidad paralela a la de los estímulos, y otro dominio efector que pertenece a unos pocos tipos fundamentales, por lo que la secuencia de eventos que son capaces de iniciar son limitados. La detección de estímulos y la respuesta a los mismos en todas los seres vivos , depende dentro de las células de las señales de transducción.

Existen distintos receptores en una misma célula. Las células son sensibles en forma simultánea a muchas señales extra celulares. Las señales al actuar en conjunto, pueden sumarse e inducir a respuestas mayores. La presencia de una señal puede modificar las respuestas a otras señales. En ausencia de señales la mayoría de las células están programadas para auto destruirse. Una misma señal puede causar respuestas diferentes según la célula receptora.
Las moléculas señalizadoras son hidrofílicas y no tienen la habilidad de difundirse. Necesitan de un receptor de superficie celular que genera una señal intracelular en la célula diana o célula intermedia. Algunas moléculas señalizadoras hidrofóbicas (hormonas) pueden difundirse  y unirse a receptores intracelulares localizados en el núcleo o en el citoplasma de la célula diana.

Ejemplo De Señalización Celular:

Intervención De Los Polisacáridos En La Comunicación Celular:

Apoyo Bibliográfico

-Daniela Guerrero; Claudia Mejías. "Comunicación Celular: Mensajeros Químicos";  http://biologiaplandiferenciado.blogspot.com/2008/06/comunicacin-celular-mensajeros-qumicos.html

-Silvia Márquez ; Lionel Valenzuela Pérez; Sergio D. Ifrán; Maria Elena Pinto; Gladys Gálvez: "Comunicación Intercelular y Transmisión De Señales" http://www.genomasur.com/lecturas

-http://biolmol.fcien.edu.uy/materiales/clase_senales_1.09.pdf

ENTRADA 9: Identificación de Fuentes de Información para apoyo al Proceso de Enseñanza Aprendizaje

Transporte A Través De La Membrana

Las células ingresan sustancias nutritivas para realizar las diferentes funciones y eliminan las sustancias de desecho o secretan moléculas específicas. Este intercambio se realiza a través de la membrana plasmática y mediante otros mecanismos diferentes.

Lo primero que examinaremos en esta entrada es el paso de las sustancias a través de las membranas las cuales actúan como barrera semipermeable entre la célula y el medio extracelular y como un filtro altamente selectivo que permite la entrada, la salida y la permanencia de ciertas moléculas esenciales. La finalidad es mantener constante el medio intracelular. Todas las membranas biológicas son selectivamente permeables o sea que solo permiten el paso a ciertos tipos de sustancias muy específicas.

Un segundo aspecto importante para tener en cuenta es la difusión, la cual implica el movimiento neto de partículas en favor de un gradiente de concentración (diferencia de concentración de una sustancia de un punto a otro). La velocidad de difusión está en función del tamaño y forma de las moléculas, de sus cargas eléctricas y de la temperatura. Al aumentar la temperatura, las moléculas se mueven con mayor rapidez y aumenta la proporción de difusión.

Transporte Pasivo

 Se trata de un proceso que no requiere energía, pues las moléculas se desplazan espontáneamente a través de la membrana a favor del gradiente de concentración, es decir, desde una zona de concentración de solutos elevada a otra de concentración de solutos más baja. 

Existen varios tipos de transporte pasivo según las partículas que participen.

-Difusión Simple:  Se produce cuando las pequeñas moléculas sin carga atraviesan la membrana por sí solas (caso del agua, dióxido de carbono y hormonas esteroídeas). la célula utiliza la energía almacenada por el gradiente de concentración de una sustancia cuya concentración es mayor en el líquido extracelular que en el intracelular 

-Difusión Facilitada: Es el paso de iones, azúcares, aminoácidos, nucleótidos y muchos metabolitos. Para que esto suceda se necesita de la presencia de proteínas especiales de membrana. 

-Transporte Mediado Por Proteína Transportadora:  El transporte de las moléculas de glucosa en los eritrocitos es un buen ejemplo de difusión facilitada por transportador . Las moléculas que transportan glucosa son glucoproteínas. La proteína transportadora no forma un “hoyo” en la membrana para que la glucosa pase a través de él la glucosa se une de modo específico a una porción de proteína expuesta en la superficie celular externa, y con esto, modifica la conformación de la proteína, de manera que se abre un canal dentro de la proteína misma (o entre varias subunidades de la misma cadena polipeptídica), que permite el paso de la molécula de glucosa para liberarla en el interior de la célula. Según este modelo, una vez que la glucosa se libera en el interior de la célula, la proteína recupera su conformación original y está lista para unirse nuevamente a una molécula de glucosa en la superficie celular.

-Transporte Por Canal: En este tipo de transporte, las proteínas no se unen al soluto sino que forman poros hidrofílicos que atraviesan la bicapa lipídica, que al estar abiertos permiten que determinados solutos (habitualmente iones inorgánicos de tamaño y carga apropiados) puedan pasar a su través y por lo tanto atravesar la membrana).

Transporte Activo

Es un tipo de transporte que ocurre en contra del gradiente de concentración y por lo tanto necesita energía química. Las proteínas transportadoras que intervienen en este tipo de transporte se denominan bombas.

El 30% del ATP producido por las células se destina a estas bombas que ayudan a regular la presión osmótica y las células nerviosas destinan más del 70%. 

Siempre se bombean 3 iones de Sodio y 2 de Potasio, en el caso de la bomba Na+/K+ la cual consta de una proteína específica, localizada en la membrana plasmática, que utiliza ATP para intercambiar iones de sodio del interior de la célula por iones de potasio de su exterior. Por este mecanismo, se bombea 3 Na+ hacia el exterior y 2 K+ hacia el interior, con la hidrólisis acoplada de ATP. El transporte activo de Na+ y K+ tiene una gran importancia fisiológica

Apoyo Bibliográfico

-Educarchile, El portal de la información "Fichas temáticas/Contenidos estudiante biología/ Transporte Activo y Transporte Pasivo" http://www.educarchile.cl/Portal.Base/Web/VerContenido.aspx?ID=106055

-Dr. Adam Aguirre Ducler. "Transporte a través de las membranas. UNICYT Enfermería Biología Celular". Junio de 2008 http://www.slideshare.net/guest2235e4/clase-9-transporte-a-traves-de-membranas

-BOOS, W., J.M. LUCHT. (1996): Periplasmic binding protein-dependent ABC transporters. En: “Escherichia coli and Salmonella typhimurium. Cellular and molecular biology”, 2ª edición (F.C. Neidhart, ed.). American Society for Microbiology Press. Washington, D.C., págs. 1175-1223.


-Angel Luis García Villalón, Universidad Autónoma de Madrid.Transporte de Membrana. En "Ciencia y Tecnología de los Alimentos" http://www.uam.es/personal_pdi/medicina/algvilla//cyta/fisiologiacyta3.pdf


-Enrique Láñez, Departamento de Microbiología,Universidad De Granada: "Membrana y Transporte"
http://www.ugr.es/~eianez/Microbiologia/06membrana.htm