INSTITUTO POLITCNICO

NACIONAL

ESCUELA NACIONAL DE

CIENCIAS BIOLGICAS

VIROLOGA

Ciclo celular

Grupo 8QV1

Alumna:

Barrueta Montoya Laura

Qu es el ciclo celular?

Es la sucesin de fases de crecimiento y divisin que ocurre en la vida de

una clula. En el cual se pueden identificar dos fases del ciclo.

Una vuelta del ciclo puede completarse en pocas horas o requerir varios

das, segn el tipo de clula y de factores externos como la temperatura o

los nutrientes disponibles.

G0

Fases del ciclo celular

Interfase

Subfase: G1

Periodo de crecimiento

general y duplicacin

de organelos

citoplasmticos, en las

clulas que contienen

centriolos, estas

estructuras comienzan

a separase y a

duplicarse.

Fases del ciclo celular

G0

Las clulas pueden

permanecer un tiempo

variable, que a veces es

muy largo, aqu la

clula se encuentra en

un activo metabolismo

pero el ciclo esta

detenido.

Fases del ciclo celular

Interfase

Subfase: S

Es la segunda subfase

del ciclo, en la que se

produce la replicacin o

sntesis del ADN, como

resultado

cada cromosoma se

duplica y queda formado

por dos cromtidas

idnticas. Con la

duplicacin del ADN,

el ncleo contiene el

doble de protenas

nucleares y de ADN que

al principio.

Fases del ciclo celular

Interfase

Subfase: G2

Es la tercera subfase de crecimiento del ciclo celular

en la que contina la

sntesis de protenas y ARN.

Al final de este perodo se

observa al microscopio

cambios en la estructura

celular, que indican el

principio de la divisin

celular. Termina cuando la

cromatina empieza a

condensarse al inicio de la

mitosis. La carga gentica

de humanos es 2n ya que se

han duplicado el material

gentico, teniendo ahora

dos cromtidas cada uno.

Una envoltura nuclear

rodea al ncleo

El ncleo contiene uno o

mas nuclolos

Se forman centrosomas

Los cromosomas,

duplicados durante la fase

S , no pueden verse

individualmente debido a

que an no se han

condensado.

Fases del ciclo celular Mitosis

Es la fase mas corta del ciclo,

incluye la citocinesis, se alterna con

la interfase, que con frecuencia

abarca el 90% del ciclo celular.

La mitosis es el proceso por el cual,

a partir de una clula madre, se

originan dos clulas hijas con el

mismo nmero de cromosomas y

con idntica informacin gentica

que la clula inicial.

La mitosis se divide en cinco fases

1) Profase

2) Prometafase

3) Metafase

4) Anafase

5) Telofase

Profase

Cada cromosoma duplicado

aparece como dos cromtides

hermanas

Los centrosomas

se alejan

El huso mittico

empieza a formarse

El nuclolo empieza a

desaparecer

La cromatina

se condensa

Envoltura nuclear se fragmenta.

Interaccin del microtbulo con los

cromosomas que se

han condensado aun

mas

Presencia de un cinetocoro

Centrosomas se

encuentran en

extremos

opuestos de la

celula.

Cromtides de

cada par se

separan

sbitamente. De

ese modo cada

cromtide se

convierte en un

cromosoma

completo

Dos ncleos

comienzan a

formarse en la

clula.

Los cromosomas

se vuelven menos

condensados

La mitosis esta

completa.

Citocinesis

comienza con el

surco de

segmentacin el

cual divide a la

clula en 2

El conjunto de procesos que ocurren durante el ciclo celular llevan un

orden y supervisin estrictos.

Seales provenientes del medio y algunos controladores dentro de la

clula, se encargan de dirigir el progreso de sta a travs de las

distintas fases del ciclo celular.

Regulacin

Intracelular

Extracelular

Regulacin intracelular

Esta a cargo de protenas, cuyas acciones pueden ser activadoras o

inhibidoras de otras protenas que son indispensables para el ciclo.

Los principales efectores de esta regulacin son dos.

1. Protenas que permiten el progreso del ciclo: complejos de CDK ciclinas 2. Protenas que inhiben en ciclo: protenas CIP y las INK4

Complejos de CDK ciclinas

Estn compuestos por dos tipos de protenas

I. Protenas CDK cinasa dependientes de ciclina

Se ha caracterizado la funcin de cuatro

(CDK 1,2, 4, 6)

La CDK fosforila aminocidos especficos de algunas protenas, pero solo si esta unida a una ciclina.

Se conocen 6 distintas combinaciones de CDK- ciclina, que acta en tiempos especficos del ciclo.

Promueve la fragmentacin de la envoltura nuclear durante la pometafase dela mitosis.

Funciones moleculares necesarias para la condensacin del cromosoma Formacin del huso durante la profase

II. CICLINAS: pasan por un ciclo de sntesis y degradacin.

De las ciclinas se conocen 4 tipos

A B D E

Protenas que inhiben en ciclo: protenas CIP y las INK4

CIP (protenas inhibidoras de

cdks) INK4

(inhibidoras de

cinasa )

Las CIP se unen e inhiben a

todos los complejos que tengan

cdk 1, 2, 4 y 6

Las INK4, se unen e inhiben slo

los complejos

cdk4-ciclina D y cdk6-ciclina D

Las protenas INK4 y CIP, llamadas en conjuntos inhibidores

de cdk (CKI), y algunos factores de transcripcin, tienen la funcin de

impedir la proliferacin celular. La

mutacin de los genes que las codifican y/o la prdida de

funcin de estas protenas, resulta en la prdida de control

sobre el ciclo celular y la incapacidad para detenerlo,

(proliferacin celular con errores). Por su accin normal, a

los genes que codifican estas protenas se les denominaron

genes supresores de tumores.

Estas protenas actan en diferentes espacios de tiempo, permitiendo o

inhibiendo el progreso adecuado del ciclo celular. Esta capacidad de

orden, se debe principalmente, a que las protenas dependientes de

ciclinas que no se utilizan, son eliminadas por un complejo de

degradacin llamado ubiquitinaproteasoma

Punto de restriccin

El punto de restriccin se encuentra casi al final de G 1 se conoce as puesto que si la clula lo pasa se

encuentra comprometida irreversiblemente a entrar al ciclo celular, independientemente de lo que suceda

en el exterior. Es muy importante entender, que este

punto est principalmente controlado por el medio y

depende de su capacidad de induccin, el que la

clula se comprometa a completar el ciclo celular

La accin de la p16 tiene que ver con el medio extracelular, pues se sabe

que si no existen suficientes seales del exterior (mitgenos, factores de

crecimiento, nutrientes, etc.) p16 y p27 tienden a acumularse, por lo que se

hacen muy activos.

La fosfoproteina p27 es una CIP, y su importancia radica en que no slo se

encarga de suprimir la actividad de los complejos cdk-ciclinas activos en los

primeros dos puntos de control, sino que adems, ayuda a retirar a la clula

del ciclo celular llevndola a G 0 .

Los puntos de control son, pequeos retenes donde se revisan

distintas caractersticas del medio y de la clula misma, la

clula debe estar sana y el medio debe ser lo suficientemente

bueno para que se continu el ciclo celular.

Pero adems de ello, los controladores implicados en estos

puntos tienen la capacidad de llamar a otros a reparar, cuando por ejemplo el material gentico est daado o a terminar

distintos procesos.

Puntos de control

1) revisar las condiciones del medio,

buscando factores externos que

induzcan el progreso del ciclo

celular.

2) revisar que la clula haya

crecido lo suficiente

3) que el material gentico est

intacto.

Participan en este puesto, el complejo cdk2-ciclina E, que como los

implicados en el punto de restriccin, tambin se encarga de inactivar a Rb

y de favorecer el trabajo de E2F para que estn listas las enzimas necesarias

para comenzar la sntesis de ADN en la fase S.

Primer punto de control

Factor de

transcripcin y una CIP:

la p53 y la p21.

Si existe una lesin en el

ADN, distintas enzimas

se activan, una mayor

concentracin de p53

estimula la sntesis de

p21 (CIP) que se une a

cdk2 y ciclina E,

inhibiendo la accin del

complejo.

La clula entonces no

puede entrar a S

Inhibicin

Fase sin punto de control

La fase S no tiene como tal

un punto de control, sin

embargo es indispensable

la presencia del complejo

cdk2-ciclina A para que la

sntesis de ADN se lleve a

cabo.

Segundo punto de control

El segundo punto de control se encuentra al final de G 2 . Los

complejos cdk1- ciclina A y ciclina B permiten el paso a travs de

este punto. En conjunto la actividad de estos dos complejos se

denomin Factor Promotor de la Mitosis (MPF)

Funciones:

1) que el material

gentico se haya

duplicado

completamente

2) que el material

gentico no tenga

errores

3)que el medio

extracelular sea

adecuado.

Los complejos cdk1-ciclina A ciclina B

Se encargan de inducir el ensamble del huso mittico y en parte de asegurarse de que los cromosomas se unan a ste.

iniciar la condensacin del material gentico, activando un grupo de protenas conocidas como condensinas, de desensamblar la envoltura nuclear fosforilando

las lminas nucleares, de armar nuevamente el citoesqueleto celular.

Reorganizacin del aparato de Golgi y el retculo endoplasmtico.

En este punto acta tambin la p53, que como ya vimos detecta alteraciones en

el ADN y desencadena a la activacin de la CIP p21 encargada de la inhibicin

de cualquier complejo cdk 1,2, 4 y 6-ciclina.

Inhibicin

Tercer punto de control

Se encuentra en la fase M, entre la metafase y la anafase. Se

encarga de revisar que todos los cromosomas se hayan unido al

huso mittico. Si detecta que uno de los cinetocoros no se

encuentra unido, manda una seal negativa al sistema de control

bloqueando la activacin de protenas implicadas en la separacin

de las cromtidas hermanas.

Regulacin extracelular

Es mediada por factores externos como la temperatura , pH , o

los nutrientes disponibles.

La entrada de la clula al ciclo celular esta mediana por factores

de naturaleza proteica

Llamados mitgenos.

Depende del numero de

clulas que se encuentran en

el exterior

Para iniciar con la

proliferacin celular

La mayora de los mitgenos controlan la

tasa de divisin celular

actuando en la fase G1

Apoptosis

Las clulas en un organismo forman una comunidad organizada,

donde el nmero de clulas en esta comunidad esta estrictamente

regulado; si una clula ya no es requerida esta muere o se suicida por apoptosis.

En realidad es un proceso necesario para la homeostasis

Apoptosis

Proceso ordenado, las clula muere limpiamente sin daar a sus clulas vecinas con el contenido de su

citoplasma

La clula se condensa y reduce su

tamao

Se colapsa el citoesqueleto.

La membrana nuclear se destruye, el DNA se fragmenta y

finalmente la superficie de la clula cambia de manera que

puede ser reconocida por clulas vecinas o

macrfagos para ser fagocitada.

Caractersticas

La clula tambin en respuesta a dao o estrs puede activar la

apoptosis, por ejemplo un dao severo al DNA puede inducir apoptosis

Bibliografa.

Alberts, Bruce; Johnson, Alexander; Lewis, Julian; Raff, Martin; Roberts, Keith; Walter, Peter. Molecular Biology of the Cell 4a ed. Garland Science, 2001

Helena Curtis. Biologa 7a ed. Editorial Mdica Panamericana , 2007, 1160 pp.

Neil. A. Campbell. Biologa 7a ed. Editorial Mdica Panamericana 2007, 1392 pp.