9: Comunicación celular
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Si bien la necesidad de comunicación celular en organismos más grandes parece obvia, incluso los organismos unicelulares se comunican entre sí. Las células de levadura se señalan entre sí para ayudar al apareamiento. Algunas formas de bacterias coordinan sus acciones con el fin de formar grandes complejos llamados biopelículas u organizar la producción de toxinas para eliminar organismos competidores. La capacidad de las células para comunicarse a través de señales químicas se originó en células individuales y fue esencial para la evolución de los organismos multicelulares. La función eficiente y libre de errores de los sistemas de comunicación es vital para toda la vida tal como la conocemos.
- 9.0: Preludio a la comunicación celular
- En los organismos multicelulares, las células envían y reciben mensajes químicos constantemente para coordinar las acciones de órganos, tejidos y células distantes. La capacidad de enviar mensajes de manera rápida y eficiente permite a las celdas coordinar y ajustar sus funciones.
- 9.1: Moléculas de señalización y receptores celulares
- Las señales químicas son liberadas por las células de señalización en forma de moléculas pequeñas, generalmente volátiles o solubles llamadas ligandos. Un ligando es una molécula que se une a otra molécula específica, en algunos casos, entregando una señal en el proceso. Por lo tanto, los ligandos pueden considerarse como moléculas de señalización. Los ligandos interactúan con las proteínas en las células diana, que son células que se ven afectadas por señales químicas; estas proteínas también se denominan receptores.
- 9.2: Propagación de la señal
- Una vez que un ligando se une a un receptor, la señal se transmite a través de la membrana y al citoplasma. La continuación de una señal de esta manera se denomina transducción de señal. La transducción de señales solo ocurre con los receptores de la superficie celular porque los receptores internos son capaces de interactuar directamente con el ADN en el núcleo para iniciar la síntesis de proteínas. Cuando un ligando se une a su receptor, ocurren cambios conformacionales que afectan el dominio intracelular del receptor.
- 9.3: Respuesta a la Señal
- Dentro de la célula, los ligandos se unen a sus receptores internos, lo que les permite afectar directamente el ADN de la célula y la maquinaria productora de proteínas. Usando vías de transducción de señales, los receptores en la membrana plasmática producen una variedad de efectos sobre la célula. Los resultados de las vías de señalización son extremadamente variados y dependen del tipo de célula involucrada, así como de las condiciones externas e internas. A continuación se describe una pequeña muestra de respuestas.
- 9.4: Señalización en organismos unicelulares
- La señalización dentro de las células permite que las bacterias respondan a las señales ambientales, como los niveles de nutrientes, algunos organismos unicelulares también liberan moléculas para señalarse entre sí.