1 Describir los cuatro principales procesos esenciales en la comunicación celular.

...

■ Los receptores acoplados a proteínas G activan proteínas G. Una proteína G consiste en tres subunidades. Ésta está encadenada a una molécula de difosfato de guanosina (GDP), una molécula similar al ADP pero que contiene la base de guanina en lugar de adenina. Cuando un ligando se une con el receptor, el GDP se libera y se reemplaza por trifosfato de guanosina (GTP). Entonces una subunidad de la proteína G se separa de las otras dos subunidades. La proteína G activada puede iniciar una ruta de transducción de señal acoplándose con una proteína específica en la célula. Algunas proteínas G directamente activan enzimas que catalizan cambios en ciertas proteínas, produciendo cambios en la función celular.

■ Los receptores intracelulares están localizados en el citosol o en el núcleo. Esos receptores son factores de transcripción que activan o reprimen la expresión de genes específicos.

[pic 6]

6 Trazar la secuencia de eventos en la transducción de señal para cada uno de los siguientes segundos mensajeros: AMP cíclico, trifosfato de inositol, diacilglicerol y iones de calcio.

■ En muchos sistemas de señalización, las moléculas de señalización sirven como el primer mensajero. La información se transmite por la proteína G a un segundo mensajero, una molécula de señalización intracelular.

■ Cuando ciertas proteínas G experimentan un cambio conformacional, se unen a la adenilil ciclasa y la activan, una enzima sobre el lado citoplásmico de la membrana plasmática. Adenilil ciclasa cataliza la formación del AMP cíclico (AMPc) a partir del ATP. El AMP cíclico es un segundo mensajero que activa ciertas enzimas proteína quinasa que efectúan la fosforilación sobre determinadas proteínas. La proteína fosforilada dispara una cadena de reacciones que conducen a alguna respuesta en la célula.

■ Ciertas proteínas G activan la enzima fosfolipasa C unida a la membrana. Esta enzima rompe un lípido, PIP2, (fosfotidilinositol-4,5-bifosfato), en

dos productos, inositol trifosfato (IP3) y diacilglicerol (DAG). El IP3 es un segundo mensajero que puede donar grupos fosfato a proteínas. ElIP3 se une a canales de calcio en el retículo endoplásmico, lo que causa que los canales se abran y liberen iones de calcio en el citosol. El DAG esun segundo mensajero que activa ciertas enzimas proteína quinasa. Esas enzimas efectúan fosforilación sobre diversas proteínas objetivo.

■ Los iones de calcio también pueden actuar como segundos mensajeros. Normalmente, se combinan con la proteína calmodulina, que a su vezafecta la actividad de las proteínas quinasa y de las proteínas fosfatasa.

[pic 7]

[pic 8][pic 9]

7 Describir tres tipos de respuestas que las células realizan ante las moléculas de señalización.

■ En respuesta a las moléculas de señalización: los canales iónicos se abren o cierran; la actividad de la enzima cambia implicando cambios metabólicos y otros efectos; y genes específicos son activados o reprimidos. Esas respuestas pueden afectar la forma de la célula, el crecimiento celular, la división celular, la diferenciación celular y el metabolismo

[pic 10]

8 Comparar la amplificación de señal con la terminación de señal.

■ La amplificación de señal es el proceso de intensificar la respuesta celular a una señal conforme ésta se transmite a través de una ruta de transducción de señal. Antes de quedar inactiva, cada enzima puede catalizar la producción de numerosas moléculas producto.

■ La terminación de señal es el proceso de desactivar al receptor y a cada componente de la ruta de transducción de señal una vez que han realizado sus funciones. La terminación de señal permite a las moléculas en el sistema responder a nuevas señales.

[pic 11]

9 Citar evidencias que sustenten la larga historia evolutiva de las moléculas de señalización celular.

■ Las moléculas importantes en la señalización celular primero evolucionaron en procariotas. Las proteínas G, proteínas quinasa y las fosfatasashan sido altamente conservadas y son parte de la mayoría de las rutas de señalización.