Biología - Eldra Solomon, Linda Berg, Diana Martin - 9 Edición-comprimido-173

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Comunicación celular 139
bia de forma. Este cambio permite que la proteína G se asocie con el 
receptor.
Los receptores acoplados a proteínas G se encuentran en todas las 
eucariotas. Esos receptores se unen con cientos de diferentes moléculas 
de señalización. Algunos de los muchos procesos críticos que dependen de 
los receptores acoplados a proteínas G son la visión, sentido del olfato, 
regulación del humor y del comportamiento, así como la regulación del 
sistema inmunológico. Como podría imaginarse, el entendimiento de 
cómo trabajan los receptores acoplados a proteínas G es médicamente 
importante. Aproximadamente el 60% de las prescripciones médicas en 
uso actúan sobre esos receptores. En mamíferos se han identifi cado más 
de 900 receptores acoplados a proteínas G, y más de 400 de dichos re-
ceptores son objetivos potenciales en la producción farmacéutica.
Los receptores asociados a enzimas funcionan 
directamente como enzimas o están asociados a enzimas 
Los receptores asociados a enzimas son proteínas transmembrana 
con un sitio de unión para moléculas de señalización fuera de la célula y 
un componente enzimático interno a la célula. Del capítulo 3 recuerde 
que las enzimas catalizan reacciones químicas específi cas; la mayoría 
de las enzimas son proteínas. Algunos receptores asociados a enzimas 
no tienen un componente enzimático pero sí un sitio de enlace para 
una enzima. Se han identifi cado varios grupos de receptores asociados 
a enzimas. 
Las proteínas llamadas tirosina quinasa constituyen el mayor grupo 
de receptores asociados a enzimas. Una quinasa es una enzima que 
transfi ere el grupo fosfato terminal de ATP a un sustrato (la sustancia 
específi ca sobre la que actúa la enzima). A este proceso se le denomina 
fosforilación. Una tirosina quinasa es una enzima que cataliza la trans-
ferencia de grupos fosfatos de ATP a una tirosina específi ca que es parte 
de una proteína. (La tirosina es un aminoácido). La parte del receptor 
asociada con la enzima tirosina quinasa es el dominio que se extiende 
dentro del citosol. Los receptores tirosina quinasa ligan a ciertas hormo-
nas, incluyendo la insulina y los factores de crecimiento, como el factor de 
crecimiento del nervio. Esos receptores regulan muchos procesos celu-
lares y son importantes en el desarrollo.
Antes de que la tirosina quinasa pueda fosforilar a una proteína de 
señalización en la célula, primero se debe activar. Cuando las moléculas 
de señalización se unen a dos receptores tirosina quinasa, éstos se mue-
ven más cerca entre sí en la membrana plasmática y se juntan, formando 
un dímero. Ocurre un cambio conformacional (cambio en forma), lo que 
permite a la parte tirosina quinasa de cada receptor agregar un fosfato de 
una molécula ATP a ciertas tirosinas sobre el otro miembro del dímero 
(FIGURA 6-5c). Una vez activadas, las enzimas tirosina quinasa pueden 
fosforilar las proteínas de señalización dentro de la célula (se analiza en 
la próxima sección).
Muchos receptores de superfi cie celular en las plantas son receptores 
asociados a enzimas. Los brasinosteroides (BR), un grupo de hormo-
nas esteroides vegetales, regulan muchos procesos en las plantas, como 
la división celular, la elongación celular, y el fl orecimiento (se analiza en 
el capítulo 38). A diferencia de las hormonas esteroideas animales, que 
comúnmente se ligan con receptores intracelulares, los BR se unen con 
un receptor quinasa proteínico en la membrana plasmática. Más que en 
la tirosina, los aminoácidos son fosforilados en los receptores quinasa 
proteínicos vegetales, serina y treonina.
El gas etileno es una hormona vegetal que regula una variedad de 
procesos, incluyendo la germinación de semillas y la maduración de los 
frutos. El etileno también es importante en las respuestas de la planta a 
factores de esfuerzo. El receptor etileno tiene dos componentes. Cada 
componente tiene un dominio que es una enzima, una histidina quinasa, 
que tomen glucosa mediante difusión, así la regulación decreciente de 
receptores disminuye la capacidad de las células para tomar glucosa. Es 
frecuente que la regulación decreciente de receptores implique el trans-
porte de receptores a los lisosomas, en donde son destruidos.
La regulación creciente de receptores ocurre en respuesta a bajas 
concentraciones hormonales. Un mayor número de receptores son sin-
tetizados, y también aumenta su número sobre la membrana plasmática 
haciendo más probable que la señal sea recibida por un receptor sobre la 
célula. Así la regulación creciente de receptores amplifi ca el efecto de las 
moléculas de señalización sobre la célula. Las regulaciones decreciente y 
creciente de receptores en parte son controladas mediante señales a los 
genes que las codifi can para los receptores.
En la superfi cie celular hay tres tipos de receptores
Los principales tipos de receptores de superfi cie celular son los recepto-
res ligados a canales iónicos, receptores acoplados a proteínas G y recep-
tores asociados a enzimas.
Los receptores ligados a canales iónicos convierten 
señales químicas en señales eléctricas
Los receptores ligados a canales iónicos se encuentran en la mem-
brana plasmática. Esos receptores, que han sido extensamente estudia-
dos en neuronas y en células musculares, convierten señales químicas 
en señales eléctricas (FIGURA 6-5a). El propio receptor sirve como un 
canal.
Los receptores ligados a canales iónicos también son llamados ca-
nales de compuerta-ligando, lo que signifi ca que el canal iónico se abre 
o se cierra en respuesta al acoplamiento de la molécula de señalización 
(ligando). Parte del receptor (proteína) que hace el canal establece la 
compuerta. El receptor responde a ciertas señales cambiando su forma, 
abriendo o cerrando la compuerta. Normalmente, la compuerta de un 
canal iónico permanece cerrada hasta que un ligando se une al receptor.
Los neurotransmisores liberados por las neuronas en el sistema ner-
vioso son moléculas de señalización. Por ejemplo, la acetilcolina es un 
neurotransmisor que se une a un receptor de acetilcolina. Este receptor 
es un canal iónico de sodio de compuerta-ligando que es importante 
en la contracción muscular. Cuando la acetilcolina se une al receptor, 
el canal se abre, permitiendo que los iones de sodio entren a la célula. 
El infl ujo de iones de sodio disminuye la diferencia de carga eléctrica a 
través de la membrana (depolarización), lo que puede conducir a una 
contracción muscular. Después de un breve tiempo, el ligando se des-
acopla del receptor y la compuerta cierra el canal. Como se analizará en 
el capítulo 41, algunos canales iónicos, llamados canales activados por 
voltaje, se regulan mediante señales eléctricas.
Los receptores acoplados a proteínas G, encadenan moléculas 
de señalización a las rutas de transducción de señal
Los receptores acoplados a proteínas G son una gran familia de pro-
teínas transmembranas que cruzan siete veces la membrana plasmática 
(FIGURA 6-5b). El receptor consiste en siete hélices alfa transmembrana 
conectadas mediante lazos o cintas que se extienden en el citosol o fuera 
de la célula. Los receptores acoplados a proteínas G relacionan a ciertas 
moléculas de señalización con varias rutas de transducción de señal den-
tro de la célula. La parte exterior del receptor tiene un sitio de unión para 
moléculas de señalización, y la parte del receptor que se extiende en el 
citosol tiene un lugar de unión para una proteína G específi ca.
Las proteínas G unen nucleótidos de guanina. Cuando una molécula 
de señalización se une a un receptor acoplado a proteínas G, éste cam-
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	Parte 1 La organización de la vida
	6 Comunicación celular
	6.3 Recepción de señales
	En la superficie celular hay tres tipos de receptores
	Los receptores ligados a canales iónicos convierten señales químicas en señales eléctricas
	Los receptores acoplados a proteínas G, encadenan moléculasde señalización a las rutas de transducción de señal
	Los receptores asociados a enzimas funcionan directamente como enzimas o están asociados a enzimas