Mapa conceptual y resúmen CICLO CELULAR
Mapa conceptual
El ciclo celular es un proceso fundamental para el crecimiento y la reproducción de las células. Incluye fases como G1, S, G2 y M, donde se duplica el ADN y se prepara la célula para la división. Proteínas como ciclinas, Cdk y factores como p53 regulan este ciclo, siendo clave en la prevención de enfermedades como el cáncer.
Resumen
Esquema
El Ciclo Celular: Fases y Funciones
El ciclo celular es un proceso esencial en la vida de las células eucariotas, que comprende una serie de etapas que conducen al crecimiento celular y a su división. Se divide en cuatro fases principales: G1, S, G2 y M. Durante la fase G1, la célula crece activamente y sintetiza proteínas necesarias para sus funciones. La fase S es crucial, ya que en ella se replica el ADN, asegurando que cada célula hija reciba una copia completa del genoma. En la fase G2, la célula continúa creciendo y se prepara para la división, sintetizando proteínas adicionales y orgánulos. Finalmente, la fase M, o mitosis, es el proceso por el cual el contenido celular se divide equitativamente entre dos células hijas. En células sexuales, la meiosis reemplaza a la mitosis para producir gametos con la mitad del contenido genético. La regulación precisa de estas fases es vital para mantener la integridad genética y prevenir la proliferación descontrolada.Interfase y Mitosis: Las Etapas del Ciclo Celular
El ciclo celular se organiza en dos etapas principales: la interfase, que abarca las fases G1, S y G2, y la mitosis. La interfase es un período de crecimiento y preparación celular, donde se duplican las organelas y el ADN, y se sintetizan proteínas y enzimas esenciales. Aunque no se observan cambios visibles en la célula durante la interfase, es un tiempo de actividad metabólica intensa y esencial para la viabilidad celular. La mitosis, en contraste, es un proceso dinámico y altamente regulado que resulta en la segregación del material genético duplicado en dos núcleos separados, seguido por la citocinesis, que divide el citoplasma y completa la formación de dos células hijas independientes.Regulación del Ciclo Celular y Puntos de Control
La progresión del ciclo celular está rigurosamente controlada por una red compleja de señales moleculares que incluyen ciclinas, quinasas dependientes de ciclinas (CDKs), inhibidores de CDKs, y proteínas supresoras de tumores como p53 y Rb. Estos reguladores aseguran que las fases del ciclo se ejecuten en el orden correcto y en el momento oportuno. Los puntos de control, ubicados en las fases G1, S y G2, son mecanismos de vigilancia que evalúan la integridad del ADN y la preparación celular para la división. Estos puntos de control son esenciales para prevenir la proliferación de células con daño genético, lo que podría resultar en patologías como el cáncer.Ciclinas y CDKs: Los Reguladores Maestros del Ciclo Celular
Las ciclinas y las quinasas dependientes de ciclinas (CDKs) son los reguladores clave del ciclo celular. Estas proteínas forman complejos que son responsables de iniciar o detener las transiciones entre las distintas fases del ciclo. Las ciclinas se expresan en niveles variables a lo largo del ciclo, mientras que las CDKs, cuando están unidas a ciclinas específicas, fosforilan sustratos clave que promueven la progresión del ciclo. La regulación precisa de estos complejos es esencial para la correcta secuencia de eventos en el ciclo celular y para evitar errores que podrían llevar a la inestabilidad genómica.La Entrada en Mitosis y el Factor Promotor de la Mitosis (FPM)
La transición de la fase G2 a la mitosis es controlada por el factor promotor de la mitosis (FPM), un complejo formado por una ciclina específica de la fase M y una CDK. La acumulación de ciclina mitótica activa la CDK, y el complejo resultante induce cambios estructurales en la célula, como la condensación de los cromosomas y la formación del huso mitótico. Estos cambios son fundamentales para asegurar que la división celular sea precisa y que el material genético se distribuya de manera equitativa entre las células hijas.Proteínas y Factores en la Regulación del Ciclo Celular
Además de las ciclinas y CDKs, otros factores como el factor promotor de la maduración (MPF) y proteínas como p53 y p27 son cruciales en la regulación del ciclo celular. Estas proteínas funcionan como guardianes genómicos, deteniendo el ciclo en respuesta a daño en el ADN o condiciones celulares adversas. La comprensión de estos reguladores es fundamental para el desarrollo de estrategias terapéuticas contra enfermedades como el cáncer y para la manipulación del ciclo celular en aplicaciones biotecnológicas.
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1. DEFINICIÓN DEL CICLO CELULAR
PROGRAMA PARA EL CRECIMIENTO Y DIVISIÓN CELULAR
EL CICLO CELULAR ES EL PROGRAMA QUE REGULA EL CRECIMIENTO Y DIVISIÓN CELULAR
SISTEMAS DE CONTROL EN EL CICLO CELULAR
"FRENOS" MOLECULARES
LOS "FRENOS" MOLECULARES SON LOS SISTEMAS DE CONTROL QUE REGULAN LAS ACTIVIDADES CELULARES Y LA VELOCIDAD DEL CICLO CELULAR
"SITIOS" DE CONTROL O MOMENTOS DETERMINADOS
LOS "SITIOS" DE CONTROL O MOMENTOS DETERMINADOS SON LOS PUNTOS EN LA VIDA DE UNA CÉLULA DONDE LOS CONTROLES PUEDEN DETENER EL CICLO CELULAR
PRODUCCIÓN DE CÉLULAS HIJAS IDÉNTICAS
EL CICLO CELULAR PRODUCE DOS CÉLULAS HIJAS IDÉNTICAS A SU CÉLULA PROGENITORA EN LA MAYORÍA DE LAS CÉLULAS DE UN ORGANISMO PLURICELULAR
2. FASES DEL CICLO CELULAR
CUATRO FASES DEL CICLO CELULAR
LAS CUATRO FASES DEL CICLO CELULAR SON G1, S, G2 Y M, QUE INCLUYEN ACTIVIDADES METABÓLICAS COMO CRECIMIENTO, REPLICACIÓN Y DIVISIÓN CELULAR
CICLOS CELULARES ESPECIALIZADOS
ENDOCICLOS
LOS ENDOCICLOS SON CICLOS CELULARES ESPECIALIZADOS QUE PUEDEN TENER FASES S REPETIDAS Y NO INCLUYEN FASES M
CICLOS CELULARES BÁSICOS DE MEIOSIS
LOS CICLOS CELULARES BÁSICOS DE MEIOSIS SON AQUELLOS EN LOS QUE SE REALIZAN DOS FASES M SECUENCIALES SIN FASES S
CICLOS INTERRUMPIDOS
LOS CICLOS INTERRUMPIDOS SON AQUELLOS QUE OCURREN DESPUÉS DE LA FERTILIZACIÓN DE HUEVOS DE ANFIBIOS Y SE CARACTERIZAN POR CICLOS EXTREMADAMENTE RÁPIDOS SIN CRECIMIENTO CELULAR
COORDINACIÓN DE LAS FASES DEL CICLO CELULAR
LA REPRODUCCIÓN EXACTA DE LA CÉLULA REQUIERE UNA COORDINACIÓN ENTRE LAS CUATRO FASES DEL CICLO CELULAR
3. ORGANIZACIÓN DEL CICLO CELULAR
DIVISIÓN CELULAR Y INTERFASE
EL CICLO CELULAR SE DIVIDE EN DOS PERIODOS PRINCIPALES: LA DIVISIÓN CELULAR (MITOSIS) Y LA INTERFASE
ETAPAS DE LA INTERFASE
G1
EN LA ETAPA G1 OCURRE UNA INTENSA SÍNTESIS DE PROTEÍNAS Y UN INCREMENTO EN EL TAMAÑO CELULAR
S
EN LA ETAPA S SE DUPLICA EL ADN Y SE SINTETIZAN PROTEÍNAS HISTÓNICAS
G2
EN LA ETAPA G2 SE SINTETIZAN PROTEÍNAS RELACIONADAS CON LA DIVISIÓN CELULAR Y SE ENSAMBLAN LOS CENTRÍOLOS
VARIACIONES EN LA DURACIÓN DE LAS FASES DEL CICLO CELULAR
LAS CÉLULAS DE DIFERENTES TEJIDOS TIENEN DIFERENTES DURACIONES DE CICLO CELULAR, PRINCIPALMENTE EN LA ETAPA G1
SALIDA DE LA INTERFASE
UNA CÉLULA PUEDE SALIR DE LA INTERFASE Y ENTRAR EN LA ETAPA G0, DONDE CONTINÚA SUS ACTIVIDADES METABÓLICAS PERO NO SE REPRODUCE
4. REGULACIÓN DEL CICLO CELULAR
PROTEÍNAS QUE REGULAN EL CICLO CELULAR
CICLINAS Y QUINASAS DEPENDIENTES DE CICLINAS
LAS CICLINAS Y QUINASAS DEPENDIENTES DE CICLINAS SON PROTEÍNAS QUE REGULAN LA DURACIÓN DE CADA ETAPA DEL CICLO CELULAR
INHIBIDORES CDK
LOS INHIBIDORES CDK SON PROTEÍNAS QUE REGULAN LA DURACIÓN DE LA FASE G1
PROTEÍNA G CDC42 Y INTEGRINAS
LA PROTEÍNA G CDC42 Y LAS INTEGRINAS TAMBIÉN JUEGAN UN PAPEL EN LA REGULACIÓN DEL CICLO CELULAR
GENES SUPRESORES TUMORALES
P53 Y RB
LOS GENES SUPRESORES TUMORALES P53 Y RB TAMBIÉN ESTÁN INVOLUCRADOS EN LA REGULACIÓN DEL CICLO CELULAR
PUNTO R
EL PUNTO R ES UN MOMENTO TARDÍO EN LA ETAPA G1 DONDE LAS CÉLULAS NORMALES CESAN SU CRECIMIENTO Y ESTÁN OBLIGADAS A SEGUIR CON EL CICLO CELULAR
5. PUNTOS DE CONTROL EN EL CICLO CELULAR
PUNTO R
EL PUNTO R ES UN MECANISMO DE SEGURIDAD QUE GARANTIZA QUE SOLO ENTREN EN MITOSIS LAS CÉLULAS QUE HAYAN COMPLETADO LA DUPLICACIÓN DE SU MATERIAL GENÉTICO
PUNTO G2
EN EL PUNTO G2, LA CÉLULA EVALÚA SI ESTÁ PREPARADA PARA ENTRAR EN MITOSIS
INTEGRACIÓN DE SEÑALES
EL PASAJE DE LA CÉLULA A TRAVÉS DEL PUNTO R DEPENDE DE LA INTEGRACIÓN DE SEÑALES EXTERNAS E INTERNAS QUE RECIBE
6. PROTEÍNAS CLAVE EN EL CONTROL DEL CICLO CELULAR
CICLINAS
LAS CICLINAS SON PROTEÍNAS ACTIVADORAS QUE SE UNEN A LAS QUINASAS Y REGULAN SU ACTIVIDAD
PROTEÍNAS QUINASAS DEPENDIENTES DE CICLINAS (CDK)
LAS PROTEÍNAS CDK ACTÚAN ACTIVANDO OTRAS PROTEÍNAS POR FOSFORILACIÓN Y RESPONDEN A LA INTEGRACIÓN DE SEÑALES EXTERNAS E INTERNAS
COMPLEJO CDK-CICLINAS
EL COMPLEJO CDK-CICLINAS ES UN PROCESO CÍCLICO QUE DIRIGE LA SUCESIÓN DE LAS DISTINTAS FASES DEL CICLO CELULAR
7. EVENTOS EN LA ENTRADA EN MITOSIS
ACUMULACIÓN DE CICLINA MITÓTICA
DURANTE G2, LA CICLINA MITÓTICA SE ACUMULA GRADUALMENTE
COMPLEJO CDK-CICLINA
EL COMPLEJO CDK-CICLINA FOSFORILA CIERTAS PROTEÍNAS ESPECÍFICAS, INDUCIENDO LOS CAMBIOS ESTRUCTURALES QUE CONDUCEN A LA MITOSIS
INACTIVACIÓN DEL COMPLEJO CDK-CICLINA
DURANTE LA MITOSIS, EL COMPLEJO CDK-CICLINA ES RÁPIDAMENTE INACTIVADO POR DEGRADACIÓN DE LA CICLINA MITÓTICA
8. PROTEÍNAS Y FACTORES QUE REGULAN EL CICLO CELULAR
CDK Y CICLINAS
LAS PROTEÍNAS CDK Y CICLINAS SON LAS PRINCIPALES LLAVES DE CONTROL PARA EL CICLO CELULAR, CAUSANDO QUE LA CÉLULA SE DESPLACE DE G1 A S O G2 A M
FACTOR PROMOTOR DE LA MADURACIÓN (FPM)
EL FPM INCLUYE LA CDK Y CICLINAS QUE DESENCADENAN LA PROGRESIÓN DEL CICLO CELULAR
PROTEÍNAS P53 Y P27
LAS PROTEÍNAS P53 Y P27 FUNCIONAN BLOQUEANDO EL CICLO CELULAR EN CASO DE DAÑO EN EL ADN, OTORGANDO TIEMPO PARA SU REPARACIÓN
CICLO CELULAR
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00
Las cuatro fases del ciclo celular son ______, ______, ______ y ______.
G1
S
G2
M
01
Importancia de la fase G1
Crecimiento celular y síntesis intensa de proteínas.
02
Función de la fase S
Duplicación del ADN y síntesis de proteínas histónicas para nucleosomas.
