9.4: Moléculas de señalización y receptores celulares - moléculas de señalización
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- Comparar y contrastar los diferentes tipos de moléculas de señalización: ligandos hidrófobos, solubles en agua y gaseosos
Moléculas de señalización
Producidos por las células de señalización y la posterior unión a los receptores en las células diana, los ligandos actúan como señales químicas que viajan a las células diana para coordinar las respuestas. Los tipos de moléculas que sirven como ligandos son increíblemente variados y van desde pequeñas proteínas hasta pequeños iones como el calcio (Ca 2+).
Ligandos hidrófobos pequeños
Los ligandos hidrófobos pequeños pueden difundirse directamente a través de la membrana plasmática e interactuar con receptores internos. Miembros importantes de esta clase de ligandos son las hormonas esteroides. Los esteroides son lípidos que tienen un esqueleto hidrocarbonado con cuatro anillos fusionados; diferentes esteroides tienen diferentes grupos funcionales unidos al esqueleto de carbono. Las hormonas esteroides incluyen la hormona sexual femenina, estradiol, que es un tipo de estrógeno; la hormona sexual masculina, la testosterona; y el colesterol, que es un componente estructural importante de las membranas biológicas y un precursor de las hormonas steriod. Otras hormonas hidrofóbicas incluyen las hormonas tiroideas y la vitamina D. Para ser solubles en sangre, los ligandos hidrófobos deben unirse a proteínas portadoras mientras se transportan a través del torrente sanguíneo.
Ligandos solubles en agua
Los ligandos solubles en agua son polares y, por lo tanto, no pueden pasar a través de la membrana plasmática sin ayuda; a veces, son demasiado grandes para pasar a través de la membrana en absoluto. En cambio, la mayoría de los ligandos solubles en agua se unen al dominio extracelular de los receptores de superficie celular Los receptores de superficie celular incluyen: receptores de canal iónico, proteína G y proteína ligada a enzimas. La unión de estos ligandos a estos receptores da como resultado una serie de cambios celulares. Estos ligandos solubles en agua son bastante diversos e incluyen moléculas pequeñas, péptidos y proteínas.
Otros Ligandos
El óxido nítrico (NO) es un gas que también actúa como ligando. Es capaz de difundirse directamente a través de la membrana plasmática; una de sus funciones es interactuar con receptores en el músculo liso e inducir la relajación del tejido. El NO tiene una vida media muy corta; por lo tanto, solo funciona en distancias cortas. La nitroglicerina, un tratamiento para enfermedades cardíacas, actúa desencadenando la liberación de NO, lo que hace que los vasos sanguíneos se dilaten (expandan), restaurando así el flujo sanguíneo al corazón.
Puntos Clave
- Las moléculas de señalización pueden variar desde pequeñas proteínas hasta iones pequeños y pueden ser hidrofóbicas, solubles en agua o incluso un gas.
- Las moléculas de señalización hidrófobas (ligandos) pueden difundirse a través de la membrana plasmática y unirse a receptores internos.
- Los ligandos solubles en agua son incapaces de pasar libremente a través de la membrana plasmática debido a su polaridad y deben unirse a un dominio extracelular de un receptor de superficie celular.
- Otros tipos de ligandos pueden incluir gases, como el óxido nítrico, que puede difundirse libremente a través de la membrana plasmática y unirse a receptores internos.
Términos Clave
- ligando: un ion, molécula o grupo funcional que se une a otra entidad química para formar un complejo más grande
- hidrofóbico: carente de afinidad por el agua; incapaz de absorber, o ser humedecido por el agua