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9.E: Comunicación Celular (Ejercicios)

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    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 ser pensados 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.

    Preguntas de revisión

    ¿Qué propiedad impide que los ligandos de los receptores de la superficie celular ingresen a la célula?

    1. Las moléculas se unen al dominio extracelular.
    2. Las moléculas son hidrófilas y no pueden penetrar en el interior hidrófobo de la membrana plasmática.
    3. Las moléculas están unidas a proteínas de transporte que las entregan a través del torrente sanguíneo a las células diana.
    4. Los ligandos son capaces de penetrar en la membrana e influir directamente en la expresión génica sobre la unión al receptor.
    Responder

    B

    La secreción de hormonas por la glándula pituitaria es un ejemplo de _______________.

    1. señalización autocrina
    2. señalización paracrina
    3. señalización endocrina
    4. señalización directa a través de uniones de brecha
    Responder

    C

    ¿Por qué son necesarios los canales iónicos para transportar iones dentro o fuera de una célula?

    1. Los iones son demasiado grandes para difundirse a través de la membrana.
    2. Los iones son partículas cargadas y no pueden difundirse a través del interior hidrófobo de la membrana.
    3. Los iones no necesitan canales iónicos para moverse a través de la membrana.
    4. Los iones se unen a las proteínas portadoras en el torrente sanguíneo, que deben eliminarse antes de transportarse a la célula.
    Responder

    B

    Las señales endocrinas se transmiten más lentamente que las señales paracrinas porque ___________.

    1. los ligandos son transportados a través del torrente sanguíneo y viajan mayores distancias
    2. las células diana y de señalización están muy juntas
    3. los ligandos se degradan rápidamente
    4. los ligandos no se unen a las proteínas transportadoras durante el transporte
    Responder

    A

    Respuesta Libre

    ¿Cuál es la diferencia entre la señalización intracelular y la señalización intercelular?

    Responder

    La señalización intracelular ocurre dentro de una célula, y la señalización intercelular ocurre entre las células.

    ¿Cómo se limitan los efectos de la señalización paracrina a un área cercana a las células de señalización?

    Responder

    Los ligandos secretados se eliminan rápidamente por degradación o reabsorción en la célula para que no puedan viajar lejos.

    ¿Cuáles son las diferencias entre los receptores internos y los receptores de superficie celular?

    Responder

    Los receptores internos se localizan dentro de la célula, y sus ligandos ingresan a la célula para unirse al receptor. El complejo formado por el receptor interno y el ligando luego ingresa al núcleo y afecta directamente la producción de proteínas al unirse al ADN cromosómico e iniciar la fabricación de ARNm que codifica para proteínas. Los receptores de superficie celular, sin embargo, están incrustados en la membrana plasmática, y sus ligandos no ingresan a la célula. La unión del ligando al receptor de la superficie celular inicia una cascada de señalización celular y no influye directamente en la fabricación de proteínas; sin embargo, puede implicar la activación de proteínas intracelulares.

    Las células cultivadas en el laboratorio se mezclan con una molécula de colorante que es incapaz de pasar a través de la membrana plasmática. Si se agrega un ligando a las células, las observaciones muestran que el colorante ingresa a las células. ¿A qué tipo de receptor se unió el ligando en la superficie celular?

    Responder

    Un receptor de canal iónico abrió un poro en la membrana, lo que permitió que el colorante iónico se moviera hacia la célula.

    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.

    Preguntas de revisión

    ¿Dónde se originan DAG e IP 3?

    1. Se forman por fosforilación de AMPc.
    2. Son ligandos expresados por células señalizadoras.
    3. Son hormonas que se difunden a través de la membrana plasmática para estimular la producción de proteínas.
    4. Son los productos de escisión del fosfolípido de inositol, PIP 2.
    Responder

    D

    ¿Qué propiedad permite que los residuos de los aminoácidos serina, treonina y tirosina sean fosforilados?

    1. Son polares.
    2. Son no polares.
    3. Contienen un grupo hidroxilo.
    4. Se presentan con mayor frecuencia en la secuencia de aminoácidos de las proteínas de señalización.
    Responder

    C

    Respuesta Libre

    Los mismos segundos mensajeros se utilizan en muchas celdas diferentes, pero la respuesta a los segundos mensajeros es diferente en cada celda. ¿Cómo es esto posible?

    Responder

    Diferentes células producen diferentes proteínas, incluyendo receptores de superficie celular y componentes de la vía de señalización. Por lo tanto, responden a diferentes ligandos, y los segundos mensajeros activan diferentes vías. La integración de la señal también puede cambiar el resultado final de la señalización.

    ¿Qué pasaría si el dominio intracelular de un receptor de superficie celular se cambiara con el dominio de otro receptor?

    Responder

    La unión del ligando al dominio extracelular activaría la ruta normalmente activada por el receptor que dona el dominio intracelular.

    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.

    Preguntas de revisión

    ¿Cuál es la función de una fosfatasa?

    1. Una fosfatasa elimina los aminoácidos fosforilados de las proteínas.
    2. Una fosfatasa elimina el grupo fosfato de los residuos de aminoácidos fosforilados en una proteína.
    3. Una fosfatasa fosforila residuos de serina, treonina y tirosina.
    4. Una fosfatasa degrada segundos mensajeros en la célula.
    Responder

    B

    ¿Cómo induce NF-κB la expresión génica?

    1. Un pequeño ligando hidrofóbico se une a NF-κB, activándolo.
    2. La fosforilación del inhibidor Iκ-B disocia el complejo entre éste y NF-κB, y permite que NF-κB ingrese al núcleo y estimule la transcripción.
    3. El NF-κB se fosforila y luego es libre para ingresar al núcleo y unirse al ADN.
    4. NF-κB es una quinasa que fosforila un factor de transcripción que se une al ADN y promueve la producción de proteínas.
    Responder

    B

    La apoptosis puede ocurrir en una célula cuando la célula es ________________.

    1. dañado
    2. ya no es necesario
    3. infectados por un virus
    4. todo lo anterior
    Responder

    D

    ¿Cuál es el efecto de un inhibidor que se une a una enzima?

    1. La enzima se degrada.
    2. Se activa la enzima.
    3. La enzima se inactiva.
    4. El complejo es transportado fuera de la celda.
    Responder

    C

    Respuesta Libre

    ¿Cuál es el resultado posible de una mutación en una quinasa que controla una vía que estimula el crecimiento celular?

    Responder

    Si una quinasa se muta para que siempre se active, señalará continuamente a través de la vía y conducirá a un crecimiento incontrolado y posiblemente al cáncer. Si una quinasa se muta para que no pueda funcionar, la célula no responderá a la unión del ligando.

    ¿Cómo controla la matriz extracelular el crecimiento de las células?

    Responder

    Los receptores en la superficie celular deben estar en contacto con la matriz extracelular para recibir señales positivas que permitan a la célula vivir. Si los receptores no se activan por unión, la célula sufrirá apoptosis. Esto asegura que las células estén en el lugar correcto en el cuerpo y ayuda a prevenir el crecimiento celular invasivo como ocurre en la metástasis en el cáncer.

    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.

    Preguntas de revisión

    ¿Qué tipo de molécula actúa como molécula de señalización en levaduras?

    1. esteroide
    2. autoinductor
    3. factor de apareamiento
    4. segundo mensajero
    Responder

    C

    La detección de quórum se activa para comenzar cuando ___________.

    1. se produce el tratamiento con antibióticos
    2. bacterias liberan hormonas de crecimiento
    3. la expresión de proteínas bacterianas está activada
    4. un número suficiente de bacterias están presentes
    Responder

    D

    Respuesta Libre

    ¿Qué características hacen de las levaduras un buen modelo para aprender sobre la señalización en humanos?

    Responder

    Las levaduras son eucariotas y tienen muchos de los mismos sistemas que los humanos; sin embargo, son unicelulares, por lo que son fáciles de cultivar, crecer rápidamente, tienen poco tiempo de generación y son mucho más simples que los humanos.

    ¿Por qué la señalización en organismos multicelulares es más complicada que la señalización en organismos unicelulares?

    Responder

    Los organismos multicelulares deben coordinar muchos eventos diferentes en diferentes tipos de células que pueden estar muy distantes entre sí. Los organismos unicelulares solo se preocupan por su entorno inmediato y la presencia de otras células en la zona.

    9.E: Comunicación Celular (Ejercicios) is shared under a CC BY 4.0 license and was authored, remixed, and/or curated by LibreTexts.