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6.1: ¿Qué es la señalización celular?

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What is Cell Signaling?

6.1: What is Cell Signaling?

6.1: ¿Qué es la señalización celular?

Despite the protective membrane that separates a cell from the environment, cells need the ability to detect and respond to environmental changes. Additionally, cells often need to communicate with one another. Unicellular and multicellular organisms use a variety of cell signaling mechanisms to communicate to respond to the environment.

Cells respond to many types of information, often through receptor proteins positioned on the membrane. For example, skin cells respond to and transmit touch information, while photoreceptors in the retina can detect light. Most cells, however, have evolved to respond to chemical signals, including hormones, neurotransmitters, and many other types of signaling molecules. Cells can even coordinate different responses elicited by the same signaling molecule.

Typically, cell signaling involves three steps: (1) reception of the signal, (2) signal transduction, and (3) a response. In most signal reception, a membrane-impermeable molecule, or ligand, causes a change in a membrane receptor; however, some signaling molecules, such as hormones, can traverse the membrane to reach their internal receptors. The membrane receptor can then send this signal to intracellular messengers, which transduces the message into a cellular response. This intracellular response may include a change transcription, translation, protein activation, or many others.

Unicellular organisms such as bacteria can use a type of cell signaling called quorum sensing to detect their concentration in a colony and generate coordinated responses. Eukaryotic cells can release ligands that target the same cell that produced the signal (autocrine signaling) or neighboring cells (paracrine signaling). Signals can even be sent over long distances, as in the case of some hormones, and produce responses in distant cells, called endocrine signaling. Contact-dependent signaling describes physical pathways created between neighboring cells through which cytoplasmic signals can rapidly pass. Nervous system cells can generate rapid responses through a specialization of cell signaling called synaptic signaling.

A pesar de la membrana protectora que separa una célula del medio ambiente, las células necesitan la capacidad de detectar y responder a los cambios ambientales. Además, las células a menudo necesitan comunicarse entre sí. Los organismos unicelulares y multicelulares utilizan una variedad de mecanismos de señalización celular para comunicarse para responder al medio ambiente.

Las células responden a muchos tipos de información, a menudo a través de proteínas receptoras colocadas en la membrana. Por ejemplo, las células de la piel responden y transmiten información táctil, mientras que los fotorreceptores en la retina pueden detectar la luz. La mayoría de las células, sin embargo, han evolucionado para responder a las señales químicas, incluyendo hormonas, neurotransmisores, y muchos otros tipos de moléculas de señalización. Las células pueden incluso coordinar diferentes respuestas provocadas por la misma molécula de señalización.

Típicamente, la señalización celular implica tres pasos: (1) recepción de la señal, (2) transducción de la señal, y (3) una respuesta. En la mayoría de la recepción de la señal, una molécula impermeable de membrana, o ligando, causa un cambio en un receptor de membrana; sin embargo, algunas moléculas de señalización, como las hormonas, pueden atravesar la membrana para llegar a sus receptores internos. El receptor de membrana puede entonces enviar esta señal a mensajeros intracelulares, que transduce el mensaje en una respuesta celular. Esta respuesta intracelular puede incluir una transcripción de cambios, traducción, activación de proteínas o muchas otras.

Los organismos unicelulares como las bacterias pueden utilizar un tipo de señalización celular llamada detección de quórum para detectar su concentración en una colonia y generar respuestas coordinadas. Las células eucariotas pueden liberar ligandos que apuntan a la misma célula que produjo la señal (señalización autocrina) o células vecinas (señalización paracrina). Las señales pueden incluso enviarse a largas distancias, como en el caso de algunas hormonas, y producir respuestas en células distantes, llamadas señalización endocrina. La señalización dependiente del contacto describe las vías físicas creadas entre las células vecinas a través de las cuales las señales citoplasmáticos pueden pasar rápidamente. Las células del sistema nervioso pueden generar respuestas rápidas a través de una especialización de la señalización celular llamada señalización sináptica.

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