EL CICLO CELULAR

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EL CICLO CELULAR

• MITOSIS Y MEIOSIS

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Ciclo Celular

• Ciclo celular eucariota ( Definición de mitosis)
• Fases del ciclo celular
• Regulación del ciclo celular por el crecimiento
  celular y por señales extracelulares
• Puntos de control del ciclo celular
• Restringir la replicación del ADN a una vez por
  ciclo celular
• Reguladores de la progresión del ciclo celular

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Mitosis ( definición )

• Es un proceso de división celular en la que las
  dos células resultantes, obtienen exactamente la
  misma información genética de la célula
  progenitora con el nº diploide de cromosomas.

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Mitosis ( propósito )

• Con el fin de mantener la continuidad , con
  reparto equitativo del material hereditario (
  ADN), características de la células eucariotas.
• Asegurar una progenie de células idénticas que
  contengan sus genomas completos
• Con capacidad de autorreproducirse, célula
  parental-hijas para crecer dividirse y dar origen
  a una población celular.
• Concluye con la formación de núcleos separados
• ( cariocinesis) seguido de la partición del
  citoplasma ( citocinesis ) para formar 2 cel
  hijas.-

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Ciclo celular eucariota

• Consiste en la mayoría de las células en cuatro
  procesos coordinados
• Crecimiento celular
• Replicación del ADN
• Distribución de los cromosomas duplicados a las
  células hijas
• División celular

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Fases del ciclo celular

• Fase M, (mitosis) seguida de la citocinesis ( 1
  hora )
• Fase G1 ( gap1) intervalo gap entre la mitosis y
  el comienzo de la replicación del ADN, la cel es
  metabólicamente activa y crece pero su ADN no se
  replica. ( 11 horas)
• Fase S ( síntesis) se produce la replicación del
  ADN ( 8 horas)
• G2 (síntesis de proteínas) continúa crecimiento y
  preparación para la mitosis ( 4 horas)

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Fases del Ciclo celular ( Ciclos de las células
embrionarias)
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Experimento clave Descubrimiento del MPF(
Cdc2/ciclina B )

• Masui y Markert ( 1988 ) Investigaron que la
  meiosis de los oocitos de rana, se detienen al
  final de la profase de la meiosis I, el
  tratamiento con progesterona, provoca la
  reanudación de la meiosis ( equivale el paso de
  G2 a M en las células somáticas, entonces los
  oocitos sufren una segunda parada en la metafase
  de la meiosis II donde permanecen hasta la
  fecundación. Ellos propusieron que tanto los
  efectos de la meiosis del tratamiento hormonal
  como los de la fecundación se debían a
  variaciones en el citoplasma, que controlan de
  manera indirecta el comportamiento del núcleo.
  Transfirieron el citoplasma de los oocitos
  estimulados con progesterona, a los oocitos no
  estimulados y descubrieron un factor promotor de
  la maduración ( MPF) la cual induce la meiosis
  tras la inducción hormonal. MPF ( resultó ser un
  dímero constituidos por la ciclina B y la
  proteína quinaza Cdc2 ) y funcionan de manera
  análoga en la regulación de otros pasos del ciclo
  celular, por lo tanto el descubrimiento del MPF
  en losoocitos de rana, abrió el camino a la
  comprensióndel aparato regulador del ciclo
  celular que se conserva en todas las células
  eucariotas). Pág. 600, Coopers. regulación
  celular

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Regulación del ciclo celular por el crecimiento
celular y por señales extracelulares ( coordina
crecimiento celular, replicación del ADN, y la
mitosis )

• Señales intracelulares Ej. El factor de
  crecimiento de las plaquetas de la sangre, es
  señal para proliferación de los fibroblastos y
  reparar el tejido dañado.
• Señales extracelulares Factores de crecimiento
  sobre la proliferación de células animales
• Señales extracelularesDisponibilidadde
  nutrientes, el tamaño celular, factores
  polipeptídicos

Regulación del ciclo de las células animales por
factores de crecimiento en el punto de
restricción Si en G1 no hay factores de
crecimiento las células entran en un estado de
reposo Go.
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Puntos de control del ciclo celular
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Puntos de control del ciclo celular
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Regulación celular ( papel de p53 en la detención
del ciclo celular en G1)

• En las células del mamífero el ADN dañado
  desencadena
• La mediación de una proteína adicional p53
• Fosforilada por ATM y Chk2
• De este modo se degrada rápidamente, y aumenta
  sus niveles en respuesta al ADN dañado
• Esto desencadena los genes diana, que detienen el
  ciclo celular
• El gen que codifica a p53 se encuentra
  frecuentemente mutado en cánceres humanos
• Esto impide la detención en G1 en respuesta al
  ADN dañado
• De modo que es replicado y transmitido a las
  células hijas en lugar de ser reparado
• La herencia de este ADN dañado, aumenta la
  frecuencia de las mutaciones e inestabilidad
  general del genoma celular, lo que aumenta el
  riesgo en el desarrollo del cáncer
• Las mutaciones del gen p53 son la alteración
  genética más común en los cánceres humanos.

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Reguladores de la progresión del ciclo celular

• Estudios experimentales en levaduras, erizos de
  mar, ranas y mamíferos descubrieron mecanismos
  moleculares que controlan la progresión de
  células eucariotas a través del ciclo celular y
  su división.
• Este ciclo está controlado por un conjunto de
  proteínas-quinasas.
• Tres abordajes experimentales
• 1. Estudios con oocitos de ranas, estos
  se detienen en la fase G2, hasta que se estimulan
  con hormona progesterona lo que induce su entrada
  a la fase M de la meiosis, a este factor se le
  llamó ( MFP)factor promotor de la maduración.
• 2. Análisis genético de levaduras en
  gemación de scchacaromyces cerevissiae, se
  identificaron mutantes , cdc sensibles a la
  temperatura que eran defectuosos a la progresión
  del ciclo celular.
• 3. Síntesis de proteínas en embriones
  tempranos de erizo de mar, investigaron dos
  proteínas las ciclinas A Y B sugirieron que
  podrían ser inductores de la mitosis, con la
  microinyección de estas sustancias en los oocitos
  de rana para pasar del paso G2 A M

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Sucesos de la fase M del ciclo celular

• La fase M es el período más llamativo del ciclo
  celular en el que se produce la reorganización de
  casi todos los componentes de la célula
• Durante la mitosis ( división nuclear (
  CARIOCINESIS) los cromosomas se condensan, la
  membrana nuclear de la mayoría de las células se
  desintegra, el citoesqueleto se reorganiza para
  formar el huso mitótico, y los cromosomas migran
  a polos opuestos
• Después de la segregación de los cromosomas se
  suele producir la división de la célula (
  CITOCINESIS )

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Sucesos de la fase M del ciclo celular ( etapas
de la mitosis )

• Profase Los cromosomas se condensan y los
  centrosomas se desplazan a lados opuestos del
  núcleo, empieza el huso mitótico, se rompe la
  membrana nuclear y permite que los microtúbulos
  del huso se anclan en los cinetócoros de los
  cromosomas.
• Prometafase Los cromosomas se agitan hacia
  delante y hacia atrás, entre los centrosomas y el
  centro de la célula, luego en la
• Metafase finalmente quedar alineados en la zona
  media del huso
• Anafase Las cromátidas hermanas se separan y
  migran a polos opuestos del huso
• Telofase Es la fase final de la mitosis donde se
  reconstituyen las envolturas nucleares y se
  descondensan los cromosomas, para finalmente
  producir
• La citocinesis La cual da lugar a dos
  células hijas interfásicas, recibiendo c/u de
  ellas un centrosoma que se duplicará en la
  siguiente mitosis.

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Estructura de la célula
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El Núcleo
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Meiosis y Fecundación

• Meiosis Del Lat. hacer más pequeño Proceso
  divisional celular, donde una célula diploide (
  2n ) experimentará dos divisiones celulares
  sucesivas con la capacidad de generar 4 células
  haploides ( n ). El proceso se da en dos
  divisiones nucleares y citoplasmáticas, ( meiosis
  I y meiosis II )
• Fases de la Meiosis Profase, metafase, anafase y
  telofase.
• Meiosis I Los miembros de cada par homologo de
  cromos se unen primero y luego se separan y se
  unen en diferentes núcleos

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Meiosis y Fecundación

• Meiosis II Las cromátidas hermanas que forman
  cada cromosoma se separan y distribuyen en los
  núcleos de las células hijas, entre estas dos
  etapas no existe la etapa S ( duplicación del
  ADN)
• Los errores en la meiosis Son responsables de
  las principales anomalías cromosómicas, la
  meiosis consigue mantener constante el número de
  cromosomas de las células de la especie para
  mantener la información genética.
• Fases meiosis I Profase I ( Primera división la
  compleja se divide en 5)
• Leptoteno Las cromatidas se enrollan y los
  cromosomas y se condensan en el núcleo.
• Zigoteno Los cromosomas se acercan y aparecen (
  sinapsis-unión)
• Paquiteno Los cromos se entrecruzan e
  intercambian material genético, entrecruzamiento
  o división longitudinal.
• Diploteno Siguen los cromos condensándose y se
  observan z cromátidas en cada cromos.
• Diacinesis Rotura de la membrana nuclear, cesa
  ARN y desaparece nucleolo.

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Meiosis I

• Metafase I Los cromos se alinean, orientación al
  azar 50 de prob. al recibir del padre o madre
  los microtúbulos del centríolo se unen en
  cinetocoros.
• Anafase I Los quiasmas se separan, microtúbulos
  se acortan,, en el cinetócoro los los cromos se
  van a los lados opuestos de la célula con
  proteínas motoras.
• Telofase I Cada célula tiene la mitad de
  cromos, desaparecen los microtúbulos y una
  membrana nueva rodea. Ocurre la citocinesis(
  proceso paralelo donde se separan la membrana
  celular en las células animales.

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Meiosis II ( Profase II, metafase II,anafase II,
telofase II )

• Profase II Comienza a desaparecer la envoltura
  nuclear y el nucleolo, se hacen largos cuerpos de
  cromatina se condensan como cromos visibles, los
  cromos siguen engrosándose y acortándose.
• Metafase II Las fibras del huso se unen a los
  cinetócoros, la 1ª y 2ª metafase se distinguen
  fácilmente en la meta I las cromátidas se
  disponen en haces de 4 tétradas y en la metafase
  II como en la metafase mitótica.
• Anafase II Las cromátidas se separan en sus
  centrómeros y un juego de cromos se separan hacia
  los polos como lo hacen en la mitótica cada
  cromátida se denomina ahora cromosoma.
• Telofase II Hay un miembro de cada homólogo en
  cada polo cada uno es un cromosoma no duplicado,
  desaparece el huso cromático,, se reensamblan las
  envolturas nucleares, los cromos se alargan en
  forma gradual, ocurre la citocinesis.

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Comparación de la meiosis y la mitosis
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Diferencias entre mitosis y meiosis

• Mitosis Meiosis
• Se produce en células Sólo en células
  sexuales
• Somáticas.
• El citoplasma se divide 2 divisiones
  citoplasmáticas
• Una sola vez
• Los cromos no intercambian Los cromos
  intercambian
• material genético
  material genético.
• La profase ocurre en una En varias
  sub.-fases
• sola fase.
• De esta resultan 2 células Resultan células
  haploides
• diploides. (
  gametos )