¿ciclo celular?

1. 1. Índice: • • • • • • • • • • El ciclo celular Interfase • Fase G1 • Fase S • Fase G2 Control del ciclo celular Replicación del ADN Modelos de replicación del ADN Experimentos de Meselson y Stahl Características generales de la replicación Replicación en procariotas • Fase de iniciación • Fase de elongación • Actividad de las ADN polimerasas • Terminación del proceso Corrección de errores Replicación en los eucariontes • • • • • • • • • • Muerte celular Mitosis • Profase • Metafase • Anafase • Telofase Citocinesis Otros procesos de división celular Meiosis • Fases de la meiosis Importancia biológica de la meiosis Mitosis vs Meiosis: Reproducción asexual Reproducción sexual Ciclos biológicos: haplonte, diplonte y diplohaplonte
2. 2. Diferenciación División Muerte
3. 3. El ciclo celular El ciclo celular es un conjunto ordenado de sucesos que culmina con el crecimiento de la célula y la división en dos células hijas. Puede durar desde unas pocas horas hasta varios años (depende del tipo de célula) Se divide en dos fases: 1. Interfase 2. Fase M (mitosis y citocinesis)
4. 4. Interfase • • • • Periodo de tiempo entre dos mitosis sucesivas Ocupa la mayor parte del tiempo del ciclo celular. La actividad metabólica es muy alta. La célula aumenta de tamaño y duplica el material genético. Periodos o fases de la interfase: • • • Fase G1 (Fase G0) Fase S Fase G2
5. 5. Fase G1 : • • • • • • • Es la primera fase de crecimiento. Dura hasta la entrada en la fase S. Hay una intensa actividad biosintética. Se sintetizan ARN y proteínas para que la célula aumente de tamaño. En las células que no entran en mitosis, esta fase es permanente y se llama G0 (estado de reposo o quiescencia). G0 es un estado propio de células diferenciadas, que entran en quiescencia o que van a morir (apoptosis). Las decisiones que se toman en G1 dependen de complejos moleculares llamados puntos de control, basados en quinasas dependientes de ciclinas (CdKs) El principal punto de control se denomina punto de restricción y decide si la célula entra en fase S o no.
6. 6. Durante la fase G1 la célula comprueba las condiciones externas e internas y decide si continuar con el ciclo celular o no. En metazoos, el avance del ciclo celular está condicionado por: • Señales externas: adhesión, factores tróficos o mitógenos que emiten otras células del organismo. • Señales internas: Son aquellas que informan del estado de salud de la célula, como una correcta dotación de elementos celulares tras la división, una segregación correcta de los cromosomas, etcétera. Si todas estas señales son propicias la célula crecerá en tamaño y se preparará para entrar en la fase S.
7. 7. Fase S : • • • • Una vez doblado su tamaño se inicia la duplicación del ADN, la síntesis de histonas y la duplicación de los centrosomas (en células animales) Aparecen los cromosomas con dos cromátidas cada uno, unidas por el centrómero. Es importante tener en cuenta que no todo el ADN se está replicando a la vez. Se estima que en cualquier momento de la fase S se está copiando entre un 10 y un 15 % del ADN total. Si se detectan roturas del ADN, mediante los sistemas de control, la copia del resto del ADN se detiene.
8. 8. Fase G2 : • • • • • Es la segunda fase de crecimiento, hay un ligero aumento de tamaño. Se sintetizan proteínas necesarias para la inminente división celular. Acaba con el inicio de la condensación de los cromosomas y la entrada en mitosis. Durante esta etapa, sin embargo, se comprueba si ha habido errores durante la replicación del ADN y si se ha producido su duplicación completa. Si éstos defectos son detectados la célula no entrará en fase M y el ciclo celular se detendrá hasta que los daños sean reparados o el ADN sea completamente copiado. Por tanto, existe un punto de control en esta fase.
9. 9. Fases del ciclo celular Fase G1 Sub Fase G0 Actividad bioquímica intensa. Activa síntesis de proteínas. Esta etapa sólo se genera en células que permanecen latentes durante un período de tiempo determinado, por ejemplo: neuronas, glóbulos rojos, etc. La célula aumenta el tamaño y número de sus enzimas, ribosomas, etc. Algunas estructuras son sintetizadas desde cero (microtúbulos y filamentos, formados por proteínas). Las estructuras membranosas (lisosomas, vacuolas, etc.) derivan del R.E., que se renueva y aumenta su tamaño por la síntesis de lípidos y proteínas. Fase S Ocurre la duplicación del ADN y de las histonas y proteínas asociadas al mismo. Es un proceso anabólico. Fase G2 Ocurren los preparativos finales para la división celular. Los cromosomas recién duplicados comienzan a enrollarse y condensarse en forma compacta. La duplicación del par de centríolos se completa. La célula comienza a ensamblar las estructuras requeridas para la etapa de división celular. Se replican mitocondrias y cloroplastos. http://highered.mcgraw-hill.com/sites/0072943696/student_view0/chapter3/animation__how_the_cell_cycle_works.html
10. 10. Las células controlan el momento de inicio de cada una de las fases para evitar fallos en el ciclo vital. Para ello las células detienen el avance del ciclo en determinados puntos de control de modo que no se pasa de una fase a la siguiente hasta que las etapas procedentes se hayan desarrollado con satisfacción. Los puntos de control son: • • • Transición de G1 a S: iniciación de la replicación. Paso de G2 a M: iniciación de la mitosis. Avance de metafase a anafase.
11. 11. REGULACION DEL CICLO CELULAR CELULAS ANIMALES Punto de restricción FACTORES DE CRECIMIENTO
12. 12. 14
13. 13. PUNTOS DE CONTROL DEL CICLO CELULAR CONTROL DE LA METAFASE Maquinaria de replicación del DNA ¿Se ha producido daño en el DNA? Entorno ¿Se ha replicado todo el DNA? ¿Es el entorno favorable? ¿Tiene la célula el tamaño adecuado? Crecimiento celular Maquinaria de la mitosis CONTROL DE LA FASE G2 ¡COMENZAR MITOSIS! ¿Están todos los cromosomas alineados en el huso? ¿Se ha producido daño en el DNA? ¡FINALIZAR MITOSIS! CONTROL DE LA FASE G1 CONTROL DE LA FASE S ¡CONTINUAR LA SÍNTESIS DE DNA! ¿Se ha producido daño en el DNA? ¡ENTRAR EN CICLO! ¿Tiene la célula el tamaño adecuado? ¿Es el entorno favorable? ¿Se ha producido daño en el DNA? Crecimiento celular Entorno
14. 14. El punto R: regula el paso de la fase G1 a la fase S; este momento la célula decide si entra o no en la siguiente fase tras evaluar si hay algún daño en el ADN, si el tamaño celular es el adecuado para dar lugar a dos células hijas y, en conclusión, si tiene la capacidad suficiente para completar el ciclo. Si la evaluación es negativa la célula determinara el proceso y entrara en la fase Go. Las células especializadas se encuentran indefinidamente en este estado ya que ha perdido su capacidad mitótica; otros tipos de células pueden retornar a la fase G1 si es estimulado por algún agente mitógeno.