Las proteínas son las macromoléculas más abundantes en las células animales. Dentro de las células se las encuentra en formas muy variadas: como constituyente de las membranas biológicas, como catalizadores de reacciones metabólicas (enzimas), interactuando con los ácidos nucleicos (histonas) o con neurotransmisores y hormonas (receptores), etc. Estas moléculas son polímeros de aminoácidos unidos por enlaces peptídicos.

Las proteínas pueden ser simples o conjugadas. Las simples sólo están formadas por aminoácidos. Las conjugadas contienen además de la o las cadenas polipéptidicas, grupos no proteicos, denominados grupos prosteicos, por ejemplo la hemoglogina o las lipoproteínas.

Por otro lado, la reducción de un átomo o molécula puede implicar la ganancia de hidrógeno o e-.

Existen moléculas intermediarias en las reacciones de oxido-reducción: la nicotinamida adenina dinucleótido (NAD+), la nicotinamida adenina dinucleótido fosfato (NADP+) y la flavina adenina dinucleótido (FAD).

Las siglas de las coenzimas anteriormente expuestas representan las moléculas oxidadas. Las formas reducidas se representan: NADH + H+ ; NADPH + H+ ; FADH2 .

Todas las reacciones que se efectúan en los seres vivos son catalizadas por enzimas, El término catalizador se emplea para referirse a cualquier sustancia que acelera el transcurso de una reacción química, sin intervenir en ella ni como reactivo ni como producto. El catalizador no provoca la reacción solo afecta la velocidad con que ocurre la misma.

Sitio Activo: Es el sitio en el cual el o los sustratos se unen a la enzima. En general estos sitios se encuentran en el interior de la estructura proteica. La especificidad de una enzima hacia su sustrato es una de las características más notables. Actualmente se sabe que las enzimas son moléculas flexibles, por lo tanto el modelo más correcto sería el llamado ajuste o encaje inducido, en donde el sitio activo se modifica para hacerse complementario al sustrato.

- Una vez que la enzima reconoce al sustrato y se ajusta a él, se forma un complejo que recibe el nombre de complejo enzima-sustrato. La ruptura y la formación de los enlaces se llevan a cabo por las interacciones entre las cadenas laterales de la enzima y los enlaces dentro del sustrato. Una vez que se han formado los productos obtenemos un complejo que recibe el nombre de complejo enzima–producto.

Dentro de las células se llevan a cabo infinidad de procesos metabólicos, todos ellos relacionados entre sí, de manera que deben estar controlados en forma precisa.

Existen distinto tipos de mecanismos regulatorios de la actividad enzimática:

La membrana plasmática no aísla a la célula completamente sino que constituye una barrera altamente selectiva, que tiene la propiedad de regular el intercambio de materiales entre la célula y el medio que la rodea. La membrana es una estructura muy delgada, no es rígida ni estática, se debe a la interacción de las moléculas que la componen, es hidrofílica e hidrofóbica.

FX:

El colesterol, al ser también una molécula anfipática, presenta una orientación similar a la de los fosfolípidos: el grupo hidroxilo (polar) se orienta hacia el exterior de la bicapa y el sector hidrofóbico hacia el interior de la misma. Es un amortiguador de la fluides.

Las membranas son estructuras dinámicas donde los componentes pueden desplazarse en todas las direcciones sobre el plano de la bicapa. De ahí que el modelo reciba el nombre de mosaico fluido.

Existen tres tipos de movimientos posibles en las membranas:

El movimiento de flip-flop es el intercambio de fosfolípidos de una monocapa (o hemimembrana) a la otra; esta sumamente restringido, debido a la dificultad que posee la cabeza polar para atravesar el medio hidrofóbico de la matriz de la membrana. De allí que no sea un movimiento que ocurra de manera espontánea sino que está mediado por enzimas denominadas flipasas.

Tanto los movimientos de difusión lateral como el de rotación se llevan a cabo sobre la misma hemimembrana de la bicapa lipídica.

Factores Que Aumentan La Fluidez De Las Membranas

-Ácidos grasos insaturados

-Baja concentración de colesterol

-Altas temperaturas

-Colas hidrocarbonadas cortas (dificultan el empaquetamiento)

Factores que favorecen la viscosidad

-Alto grado de saturación y mayor longitud de las colas hidrocarbonadas.

-Menor temperatura del medio

Como ya se ha mencionado la membrana plasmática es una barrera con permeabilidad selectiva que regula el intercambio de sustancias entre el citoplasma y el medio extracelular. Sus propiedades aseguran que las sustancias esenciales, como la glucosa, los aminoácidos y los lípidos entren a la célula fácilmente, que los intermediarios metabólicos permanezcan en la célula y que los productos de desecho, como la urea, abandonen la misma. Todo esto permite a la célula mantener el medio interno relativamente constante. La membrana, debido a sus características hidrofóbicas, es impermeable a la mayor parte de las moléculas hidrosolubles, como la glucosa, los aminoácidos y los iones en general. En cambio, las moléculas hidrofóbicas, siempre y cuando su tamaño no sea demasiado grande, pueden atravesarla fácilmente.

Podemos definir entonces a la difusión como el movimiento de moléculas desde una zona de mayor concentración hacia una de menor concentración. A la diferencia de concentración que existe entre una zona y otra se la denomina gradiente.

Difusión simple: Cuando la difusión se realiza entre compartimientos separados por una membrana permeable a ese soluto, se denomina difusión simple y, como ya se dijo, no requiere de otra energía adicional que no sea el movimiento de las moléculas, desplazándose éstas a favor de su gradiente de concentración. En otras palabras, la difusión simple no requiere gasto de ATP, ya que es un fenómeno espontáneo. Las moléculas que se movilizan por difusión simple a través de la membrana son las no polares y pequeñas, las liposolubles y las polares pequeñas, pero sin carga eléctrica neta, como el H2O.En el caso particular del H2O, la difusión simple se denomina ósmosis

Si colocamos una célula, por ejemplo un glóbulo rojo, en una solución hipertónica (agua salada, por ejemplo) el H2O tenderá a salir por ósmosis hacia el medio extracelular, encogiendo o crenando al glóbulo rojo. En cambio, si el medio extracelular es hipotónico (agua destilada, por ejemplo)

El gl rojo en solución hipertónico, sale h20 y gl rojo en solución hipotonica entra y explota

Difusión Facilitada: aquellas moléculas que no pueden atravesar fácilmente las membranas por difusión simple debido a su polaridad y/o a su tamaño (por ej. glucosa, aminoácidos, iones, etc.), podrán hacerlo si están presentes sus respectivos transportadores. Dichos transportadores son proteínas integrales de membrana, La difusión facilitada ocurre siempre a favor del gradiente, por lo tanto no requiere gasto de energía adicional. Sin embargo, puede tratarse de un gradiente de concentración.

MONOTRANSPORTADORA O UNIPORTE: Transfieren UN solo tipo de soluto de un lado al otro de la membrana. (ej.: transporte de glucosa en la mayoría de las células animales, desde el medio extracelular, la sangre, donde la concentración es mayor, hacia el interior de las mismas donde es menor) a favor del gradiente

-COTRANSPORTADORA O SIMPORTE: Transfieren DOS tipos de solutos, ambos en el mismo sentido.

-CONTRATRANSPORTADORA O ANTIPORTE: Transfiere DOS tipos distintos de solutos en sentidos contrarios. Es decir, uno ingresa al citoplasma si, y solo si, simultáneamente el otro sale.

Retículo endoplasmático liso (REL). Su aspecto es más tubular y carece de ribosomas. alcanza un notable desarrollo en las células secretoras de hormonas esteroides.

Envoltura nuclear. Doble membrana que encierra una cavidad, en directa continuidad con la luz del REG, del cual se considera una dependencia. Al igual que éste, presenta ribosomas sobre la cara citosólica. Durante la división celular se desorganiza y se fragmenta en cisternas que se incorporan al REG. Al finalizar la división, la envoltura nuclear se reconstituye a partir de aquél.

El transporte en el SVC se lleva a cabo por medio de vesículas, pequeñas bolsas limitadas por membrana que se desprenden como brotes de un compartimento dador y viajan por el citosol hasta alcanzar el compartimento receptor; entonces se fusionan a este último. Cada vesícula tiene un continente (la membrana) y un contenido, En su trayecto de una cisterna a otra, las vesículas son movidas por elementos del citoesqueleto. Las membranas vesiculares incorporadas a un compartimento receptor forman un nuevo brote (causado por proteínas de revestimiento) y se desprenden para regresar al compartimento de origen, como vesículas de reciclaje.

Secreción: La secreción continua o constitutiva está presente en todos los tipos celulares. Las vesículas que siguen esta ruta se exocitan en forma continua, a medida que brotan del aparato de Golgi. La secreción regulada, en cambio, es propia de células secretoras especializadas.

Formación de lisosomas primarios: Los lisosomas primarios son organoides derivados del sistema de endomembranas. Cada lisosoma primario es una vesícula que brota del aparato de Golgi, con un contenido de enzimas hidrolíticas (hidrolasas). Las hidrolasas son sintetizadas en el REG y viajan hasta el aparato de Golgi por transporte vesicular.

Los lisosomas primarios contienen una variedad de enzimas hidrolíticas capaces de degradar casi todas las moléculas orgánicas. Estas hidrolasas se ponen en contacto con sus sustratos cuando los lisosomas primarios se fusionan con otras vesículas. El producto de la fusión es un lisosoma secundario. Por lo tanto, la digestión de moléculas orgánicas se lleva a cabo en los lisosomas secundarios, ya que éstos contienen a la vez los sustratos y las enzimas capaces de degradarlos.

Existen diversas formas de lisosomas secundarios:

PEROXISOMAS: organoides presentes en todas las células eucariontes, al igual que los lisosomas están rodeadas por una membrana simple y contienen enzimas en su interior, Las enzimas que contienen en su matriz se incorporan desde el citosol, siendo sintetizadas en ribosomas libres. Según el tipo de enzimas que posean, existen muchos tipos de peroxisomas. La principal enzima de los peroxisomas es la catalasa, que descompone el peróxido de hidrógeno producido en el peroxisoma o el originado en otras localizaciones, como el citosol, RE y las mitocondrias. La actividad de la catalasa es la única común a todos los tipos de peroxisomas. En las células vegetales, encontramos glioxisomas, que son peroxisomas especializados en el metabolismo de los triacilgliceridos. Las enzimas de los glioxisomas, transforman los ácidos grasos de las semillas en hidratos de carbono.

Los tres sistemas primarios de fibras que componen el citoesqueleto son: microfilamentos, microtúbulos y filamentos intermedios

Estos sistemas primarios de filamentos (microfilamentos , filamentos intermedios y microtúbulos), están asociados a un conjunto de proteínas llamadas proteínas accesorias. Las proteínas accesorias cumplen distintas funciones

Proteínas reguladoras: regulan los procesos de alargamiento (polimerización) y acortamiento (despolimerización) de los filamentos principales.

Proteínas ligadoras: conectan los filamentos entre si y con distintas estructuras celulares

Proteínas motoras: sirven para la motilidad, contracción y cambios de forma celulares. También trasladan macromoléculas y organoides de un punto a otro del citoplasma.

Microfilamentos

Son las fibras más delgadas, están formados por la proteína actina, La actina es la proteína base de los microfilamentos. El monómero es conocido como actina G, o actina globular. En presencia de ATP, se polimeriza formando largas hélices dobles, denominadas actina F, o actina filamentosa. Para que se lleve a cabo esta polimerización el ATP debe convertirse en ADP, liberando la energía necesaria para el proceso.

Los microtúbulos son tubos cilíndricos. Están compuestos de subunidades de la proteína tubulina , estas subunidades se llaman alfa y beta. Los microtúbulos actúan como un andamio para determinar la forma celular, y proveen un conjunto de “pistas” para que se muevan las organelas y vesículas. Los microtúbulos también forman las fibras del huso para separar los cromosomas durante la mitosis y la meiosis. Cuando se disponen en forma geométrica dentro de cilios y flagelos, son usados para la locomoción (autopropulsión) o para mover líquido circundante o partículas (motilidad). La tubulina forma parte de cilios y folagelos.

Por su localización, podemos clasificarlos en:

Los microtúbulos citoplasmáticos son necesarios como vías de transporte de macromoléculas y organoides (vesículas, mitocondrias, etc.), intervienen dos proteínas motoras quinesina y dineína. En la neurona existe otra proteína motora asociada a los microtúbulos, la dinamina.

proveen fuerza de tensión y eso le permite resistencia mecánica. Los filamentos intermedios forman redes que conectan la membrana plasmática con la envoltura nuclear, formando una red continua a su alrededor. Una red similar se encuentra en la cara interna de la envoltura (lámina nuclear).

Las cilias son apéndices delgados, que surgen de la superficie de distintos tipos celulares. Los cilios de mayor longitud se llaman flagelos. Los flagelos, son importantes para el movimiento celular. Son más largos que las cilias pero sus estructuras internas de microtúbulos son similares. Los flagelos procarióticos y eucarióticos poseen estructuras muy diferentes

El citoesqueleto actúa como un andamiaje sobre el cual, con la ayuda de las proteínas accesorias (como por ejemplo las proteínas motoras) es posible mover organelas, cromosomas, provocar flujos citoplasmáticos y lograr la división celular (citocinesis). Las proteínas accesorias motoras, son motores proteicos que ligan dos moléculas y que utilizando ATP , provocan el desplazamiento de una molécula con respecto a la otra. Estas proteínas tienen un extremo motor que unen al citoesqueleto (microtúbulos y actina) y por el extremo ligante pueden unirse a diferentes tipos de estructuras moleculares, como por ejemplo organelas, vesículas u otras proteínas del citoesqueleto.

Ejemplos de proteínas motoras:

Miosina que se une a actina, Quinesina o Kinesina que se une a microtúbulos,Dineína que se une a microtúbulos

MATRIZ EXTRACELULAR: Bajo el nombre de matriz extracelular (MEC) se agrupan los elementos intercelulares presentes en los organismos pluricelulares. La composición de la MEC es única para cada tipo de tejido. Los componentes de la MEC pueden clasificarse en fluidos y fibrosos. Los componentes fluidos son los glicosaminglicanos (polisacárido) y proteoglicanos (glicoproteína). Por otro lado, los componentes fibrosos se dividen en proteínas estructurales (colágenos) y proteínas adhesivas (fibronectina, laminina). Proteínas adhesivas: La fibronectina, es una glicoproteína encontrada en la mayoría de las matrices extracelulares en forma de agregados o fibrillas. Esta importante proteína adhesiva, cumple funciones que involucran procesos de adhesión, como la migración y la invasión celular. La laminina es una glicoproteina de adhesión que se encuentran en todas las membranas basales (se encuentra asociada al colágeno IV). La laminina cumple una función estructural muy importante. FX: crecimiento cs, desarrollo embrionario, proceso de inflamación, coagulación sanguinea, reparación de tejidos etc.

La superficie apical de la célula se proyecta en delgadas prolongaciones denominadas microvellosidades Estas son muy abundantes en el epitelio intestinal en el que aumentan la superficie efectiva de absorción considerablemente

En organismos multicelulares, virtualmente toda célula actúa en íntimo contacto con sus vecinas y con componentes de la matriz extracelular.

Las uniones intercelulares son clasificadas típicamente en tres grupos que varían físicamente en su composición molecular y apariencia ultrastructural y funcionalmente en la relación que establecen entre células adyacentes.

·         En las uniones estrechas , oclusivas o zona ocludens se unen células epiteliales formando una capa continua que restringe la permeabilidad.

·         Los Desmosomes, hemidesmosomes y uniones adherentes fijan células entre si y con la matriz extracelular, contribuyendo a la formación y mantenimiento de los tejidos.

·         Las uniones del hendidura, comunicantes, uniones gap o nexus forman poros entre células que permiten el acoplamiento químico y/o eléctrico facilitando la comunicación intercelular.

Las células vegetales a diferencia de las animales, carecen de uniones especializadas. Sin embargo, se conectan entre si por medio de conductos cilíndricos, llamados plasmodesmos. Estos plasmodesmos se extienden entre células contiguas a través de la pared celular

consiste fundamentalmente en un sistema coloidal con grandes biomoléculas como lo son las proteínas, los polisacáridos y los ácidos nucleicos. En esta matriz tienen lugar muchísimos procesos metabólicos, por tal motivo entre las biomoléculas encontramos muchas enzimas, como las que participan en el proceso de glucólisis o el de síntesis de las proteínas. Para éste último, son imprescindibles los ribosomas, organoides también presentes en el citosol de todas las células y en el estroma o matriz de cloroplastos y mitocondrias.

Inclusiones: la acumulación citoplasmática de diferentes tipos de sustancias en grandes cantidades. Podemos mencionar a los glicosomas que corresponden a la acumulación de glucógeno

Ribosomas: están presentes en todos los tipos celulares y su estructura será descripta oportunamente. todas las proteínas se sintetizan en el citoplasma, y en el proceso intervienen siempre los ribosomas. El tránsito de proteínas desde el citosol hasta los diferentes destinos, requiere como ya hemos mencionado de un sistema de señalización preciso, que asegure la llegada de las proteínas al lugar adecuado. Estas señales se encuentran en la mismas proteínas. Como ejemplo podemos mencionar al péptido señal y las señales de anclaje (ver Sistema de endomembranas). Obviamente las proteínas destinadas al citosol no necesitan señales.

Chaperonas: Las chaperonas asisten a las proteínas para su oportuno y adecuado plegamiento. Son proteínas que aumentan durante los “estres térmico” y en condiciones de estrés metabólico, siendo estas situaciones que producen la desnaturalización de un gran número de proteínas. Las chaperonas ayudan a la renaturalización de las proteínas afectadas.

Proteasomas: Podríamos decir que los proteasomas desempeñan funciones opuestas a los ribosomas, pues se encargan de la degradación de las proteínas endógenas dañadas.

Procesos de hubiquitinación: Actua como indetificadora de Ps, que hay que degradar una vez hubiquitinizada se transporta al proteosoma.

El proceso por el cual las células degradan las moléculas de alimento para obtener energía recibe el nombre de RESPIRACIÓN CELULAR. La respiración celular es una reacción exergónica, donde parte de la energía contenida en las moléculas de alimento es utilizada por la célula para sintetizar ATP.

La respiración ocurre en distintas estructuras celulares. La primera de ellas es la glucólisis que ocurre en el citoplasma. La segunda etapa dependerá de la presencia o ausencia de O2 en el medio, determinando en el primer caso la respiración aeróbica (abunda el oxígeno, el alimento es degradado por moléculas simples CO2 y H20 aportan mucha energía, ocurre en las mitocondrias), y en el segundo caso la respiración anaeróbica o fermentación (respira con poco O o sin él el alimento se degrada parciamente, produce poca energía, ocurre en el citoplasma).

Int: genera las crestas mitocondriales, aca va a ocurrir la cadena respiratoria y la fosforilación oxidativa, bañadas por la matriz mitocondrial esta el ciclo de kreps, (2 pasos de la respiración aeróbica, solo dejo pasar el Ac pirubirato y Atp)

Sustratos:

x1 NADH_______3ATP

x1 FADH _______2ATP

Sustrato: Glucosa

Producto: 2 Ac pirubico, 2 ATP 2 NADH (total 2 + 6 ATP)

Sustrato: 2 Ac pirubico

Producto: 2 acetil coa, 2 CO2, 2 NADH (total 6 ATP)

Sustrato: 2 acetil coa

Producto: 4 CO2, 2 GTP, 6 NADH, 2 FADH (total 2+18+4 ATP)

Cada molécula de glucose, rinde de 36/38 ATP

Explica la sintesis de ATP o fosforilación oxidativa, el ATP es el producto principal de la respiración

“El ciclo de Krebs, es la via final del Catabolismo (conjunto de las reacciones catabólicas)

Resumen de la Glucólisis y de la Respiración. La glucosa se degrada a ácido pirúvico, en el citoplasma con un rendimiento de 2 moléculas de ATP y la reducción (flechas entrecortadas) de dos moléculas de NAD+ a NADH. El ácido pirúvico se oxida a acetil CoA y se reduce una molécula de NAD+, esta reacción y la siguiente ocurren 2 veces por cada molécula de glucosa (pasaje de e- con línea entera). En el ciclo de Krebs, el grupo acetilo se oxida y los aceptores de electrones NAD+ y FAD se reducen. El NADH y FADH2 transfieren sus electrones a la serie de transportadores de la cadena de transporte de electrones. Al circular los electrones hacia niveles energéticos menores se liberan cantidades relativamente grandes de energía libre . Esta liberación transporta protones a través de la membrana mitocondrial interna estableciendo el gradiente de protones que propulsa la síntesis de ATP a partir del ADP.

En la fotosíntesis, la energía lumínica se convierte en química y se fija carbono en compuestos orgánicos.

Los fotosintetizadores o autótrofos elaboran hidratos de carbono a partir de CO2 y agua y liberan O2 a la atmósfera. Son estos organismos los que mantienen estables las concentraciones de CO2, y O2 atmosféricos.

En la respiración aeróbica los compuestos orgánicos son degradados a CO2 y H2O con la concomitante producción de energía química bajo la forma de ATP.

La oxidación de la glucosa es una fuente principal de energía en la mayoría de las células.

La primera fase de este proceso es la glucólisis, en la cual la molécula de glucosa (6C), se escinde en dos moléculas de ácido pirúvico (3C). Este paso produce un rendimiento neto de 2 moléculas de ATP y dos moléculas de NADH.

La segunda fase de la degradación de la glucosa es la respiración aeróbica que ocurre en tres etapas: ciclo de Krebs, transporte de electrones y fosforilación oxidativa.

En ausencia deO2 el ácido pirúvico de la glucólisis se convierte en etanol o ácido láctico mediante fermentación. En el curso de la respiración las moléculas de ácido pirúvico se fraccionan en grupos acetilos; los cuales ingresan al ciclo de Krebs. En este ciclo los grupos acetilos se oxidan por completo a CO2, se reducen cuatro aceptores de electrones (tres NAD+ y Un FAD) y se forma GTP.

La etapa final de la respiración es el transporte de electrones y la fosforilación oxídativa (se dan acopladamente). En este paso intervienen una cadena de transportadores de electrones que transportan los electrones de alta energía aceptados por el NADH y el FADH2 viajando cuesta abajo hacia el oxígeno.

En tres puntos de su descenso por toda la cadena transportadora, se liberan grandes cantidades de energía que propulsan el bombeo de protones hacía el espacio intermembranoso de la mitocondria. Esto crea un gradiente electroquímico a través de la membrana interna. Cuando los protones atraviesan el complejo ATP sintetasa hacia la matriz, la energía liberada se utiliza para sintetizar moléculas de ATP. Este mecanismo por el cual se cumple la fosforilación oxidativa se conoce como hipótesis quimiosmótica.

Algunas vías como la glucólisis y la respiración son prácticamente universales y existen en casi todos los sistemas vivientes. Las reacciones metabólicas pueden diferenciarse en dos tipos principales:

ANABÓLICAS: son reacciones de síntesis de moléculas relativamente complejas (por ejemplo: proteínas, polisacáridos, ácidos nucleicos) y de sus monómeros (aminoácidos, monosacáridos, nucleótidos)Las reacciones anabólicas requieren el aporte de energía.

CATABÓLICAS: son reacciones de degradación de moléculas relativamente complejas (por ejemplo: monosacáridos, lípidos, etc.), procedentes del medio extracelular Las reacciones catabólicas van acompañadas por la liberación de energía y proporcionan materias primas para los procesos anabólicos.

Las reacciones consumidoras de energía se denominan ENDERGÓNICAS

El ATP actúa como un transportador de energía, desde las reacciones en que ésta se libera hacia los procesos que la consumen.

La clorofila es el pigmento que les da el color verde a las plantas; aunque también está presente en plantas y algas de distintos colores que hacen fotosíntesis. La más importante sea la clorofila a

Los cloroplastos son organoides en los que se lleva a cabo la fotosíntesis en las células vegetales eucariontes. En los procariontes fotosintetizadores no existen tales organoides. Los pigmentos captadores de energía, se hallan asociados a las laminillas derivadas de la membrana plasmática, poseen forma discoide, El cloroplasto está limitado por una doble membrana que no posee clorofila ni citocromos, que envuelve a la matriz o estroma. Esta posee el 50% de las proteínas, que en su mayoría son solubles; también contiene ribosomas y ADN de características procarionte. Estas dos últimas características explican que el cloroplasto sea un organoide semiautónomo.

Dentro del estroma se hallan los tilacoides, que son vesículas aplanadas dispuestas como un retículo membranoso. Su superficie externa está en contacto con el estroma, la interna limita el espacio intratilacoide. Los tilacoides se disponen como pilas de monedas para formar las granas, entre las cuales se extienden laminillas intergrana formando un retículo membranoso. La membrana tilacoidal responde al modelo del mosaico lipoproteico. Se encuentra en ella el 50% de los lípidos del cloroplasto y entremezclados moléculas de clorofila, carotenoides, plastoquinonas que intervienen en la fotosíntesis.

La acción de estimular a las células desde el exterior se llama inducción y se realiza a través de sustancias producidas por células inductoras. La célula que es sensible al inductor se denomina célula inducida, blanco o diana y presenta para el mismo receptores específicos, que pueden ubicarse en la membrana plasmática, el citoplasma o en el núcleo. Estos receptores son proteínas o complejos proteicos.

La acción de las hormonas, puede darse básicamente de acuerdo a uno de estos cinco tipos de inducción:

Endocrina: una glándula libera hormonas (inductor) que pueden actuar sobre células u órganos situados en cualquier lugar del cuerpo

Paracrina: Una célula o un grupo de ellas liberan una hormona que actúa sobre las células adyacente que presenten el receptor adecuado

Autocrina: Una célula libera una hormona que actúa sobre la misma célula.

Neuroendocrina: Una neurona libera su neurosecreción al torrente sanguíneo

contacto directo: La hormona o molécula inductora es retenida en la membrana plasmática de la célula inductora, por lo tanto no se secreta.

Yuxtacrina a través de uniones nexus o gap: puede responder de forma coordinada ante un inductor que se une a alguna de las células que están comunicadas

Cuando una hormona pasa a la circulación sanguínea, puede alcanzar todos los tejidos del cuerpo, sin embargo, por lo general su acción sólo se evidencia en un limitado número de células. Como señaláramos, el receptor es por lo general un complejo proteico específico al que cada inductor se une selectivamente, de este modo la sustancia inductora y su receptor forman un complejo que presenta las siguientes características:

Encaje inducido: La unión inductor- receptor supone una adaptación estructural entre ambas moléculas, similar al complejo enzima-sustrato.

Saturabilidad: ya que el número de receptores en una célula es limitado, un eventual aumento en las concentraciones del inductor, pondría en evidencia la saturabilidad del sistema.

Reversibilidad: El complejo inductor-receptor se disocia después de su formación.

La interacción inductor-receptor es la primera de una serie de reacciones consecutivas

A su vez las moléculas que actúan como hormonas pueden clasificarse de acuerdo a su estructura química en cuatro categorías:

Esteroides: Las hormonas esteroides son derivados del colesterol. Ejemplos de las hormonas esteroides son los glucocorticoides, los mineralocorticoides, los esteroides sexuales, la vitamina D y el ácido retinoico.

2. Derivados de aminoácidos: hormonas derivadas del aminoácido tirosina. Conocidas como aminohormonas. Existen dos tipos de aminohormonas las que interactúan con receptores de membrana (adrenalina y noradrenalina, producidas por la glándula suprarrenal) y las que se unen a receptores citosólicos (por ejemplo, la hormona tiroidea producida por la glándula tiroides).

3. Péptidos o proteínas: Son cadenas de aminoácidos. Ejemplos de hormonas peptídicas son la oxitocina y la hormona antidiurética. Ejemplos de hormonas proteicas son la Insulina y la hormona del crecimiento. Estas proteínas y otros factores de crecimiento son mitógenos potentes. (es decir activan la mitosis).

4. Derivados de ácidos grasos: Las prostaglandinas y las hormonas juveniles de los insectos son hormonas derivadas de ácidos grasos.

En general vamos a denominar a las señales externas (hormonas), como primeros mensajeros, y a las señales internas como segundos mensajeros. El proceso de generar los segundos mensajeros, depende de una serie de proteínas de la membrana celular. Los segundos mensajeros son en general moléculas de pequeño tamaño, cuya rápida difusión permite que las eñal se propague rápidamente por todo el interior celular.