Copyright © 2005 Pearson Education, Inc. publishing as Benjamin Cummings PowerPoint Lectures for Biology, Seventh Edition Neil Campbell and Jane Reece Lectures by Chris Romero Ciclo Celular

Copyright © 2005 Pearson Education, Inc. publishing as Benjamin Cummings Funciones del ciclo celular La capacidad de los organismos para perpetuar su propia especie es la característica que mejor distingue a los seres vivos de la materia no viva. El proceso de división celular cumple un papel fundamental en el mantenimiento de un ser vivo. – En organismos unicelulares, la división de una célula reproduce un organismo entero – La división celular en los organismos multicelulares permite: Desarrollo de una célula fertilizada Crecimiento del organismo Reparación de tejidos

LE 12-2 Reprodución de una ameba 100 µm Regeneración de tejidosCrecimiento y Desarrollo 20 µm200 µm La división celular (o mitosis) es una parte del ciclo celular

Copyright © 2005 Pearson Education, Inc. publishing as Benjamin Cummings Fases del ciclo celular El ciclo celular consiste de: – Fase mitótica (mitosis y citocinesis) – Interfase (crecimiento celular y duplicación del material genético para la división celular) La interfase puede dividirse en subfases: Fase G 1 (Gap 1) Fase S (síntesis) Fase G 2 (Gap 2)

Copyright © 2005 Pearson Education, Inc. publishing as Benjamin Cummings G1G1 G2G2 S (Síntesis de ADN) INTERFASE Citocinesis Fase Mitótica Mitosis

Copyright © 2005 Pearson Education, Inc. publishing as Benjamin Cummings Mitosis La célula se divide 1-2 hr Gap 1 La célula fabrica proteínas y crece hr Síntesis La célula replica su ADN 6-8 hr Gap 2 La célula se prepara para dividirse 4-6 hr Estado quiescente 6 Etapas del ciclo celular Punto de Restricción G1 G0 G2 M S

Copyright © 2005 Pearson Education, Inc. publishing as Benjamin Cummings Síntesis del material genético Replicación del ADN (cromosomas) para la división celular Cada cromosoma tiene dos cromátidas hermanas, las cuales se separan durante la división celular Las cromatides hermanas de cada cromosoma están unidas por un centrómero

LE 12-4 Chromosome duplication (including DNA synthesis) 0.5 µm Centromere Sister chromatids Separation of sister chromatids CentromeresSister chromatids

Copyright © 2005 Pearson Education, Inc. publishing as Benjamin Cummings La fase mitótica se alterna con la interfase en el ciclo celular En 1882, el anatomista alemán Walther Flemming desarrolló una tinción que permitió observar los cromosomas durante la mitosis y la citocinesis Para Flemming, la célula simplemente crecia entre una división y otra, actualmente se conocen la mayoría de los eventos que tienen lugar donde todo este proceso

Copyright © 2005 Pearson Education, Inc. publishing as Benjamin Cummings La Mitosis se divide por convención en 5 fases: – Profase – Prometafase – Metafase – Anafase – Telofase Citocinesis ocurre terminando la telofase

LE 12-6aa Centrosomes (with centriole pairs Chromatin (duplicated) Early mitotic spindle Nucleus Nuclear envelope Plasma membrane Aster Centromere Chromosome, consisting of two sister chromatids Fragments of nuclear envelope Kinetochore Nonkinetochore microtubules Kinetochore microtubule G2 de la interfaseProfase Prometafase

LE 12-6ba Centrosoma en un Polo del huso Metaphase plate Huso Cleavage furrow Cromosomas hermanas Nucleolus forming Nuclear envelope forming MetafaseAnafase Telofase

Copyright © 2005 Pearson Education, Inc. publishing as Benjamin Cummings Video: Animal Mitosis Video: Animal Mitosis Video: Sea Urchin (time lapse) Video: Sea Urchin (time lapse) Animation: Mitosis (All Phases) Animation: Mitosis (All Phases) Animation: Mitosis Overview Animation: Mitosis Overview Animation: Late Interphase Animation: Late Interphase Animation: Prophase Animation: Prophase Animation: Prometaphase Animation: Prometaphase Animation: Metaphase Animation: Metaphase Animation: Anaphase Animation: Anaphase Animation: Telophase Animation: Telophase

Copyright © 2005 Pearson Education, Inc. publishing as Benjamin Cummings Citocinesis En células animales, la citocinesis ocurre por un proceso conocido como segmentación, formando un surco de segmentación En células vegetales, se forma una placa celular (o fragmoplasto). Animation: Cytokinesis Animation: Cytokinesis

LE 12-9a Cleavage furrow 100 µm Contractile ring of microfilaments Daughter cells Cleavage of an animal cell (SEM)

LE 12-9b 1 µm Daughter cells Cell plate formation in a plant cell (TEM) New cell wall Cell plate Wall of parent cell Vesicles forming cell plate

LE Nucleus Cell plate Chromosomes Nucleolus Chromatin condensing 10 µm Prophase. The chromatin is condensing. The nucleolus is beginning to disappear. Although not yet visible in the micrograph, the mitotic spindle is starting to form. Prometaphase. We now see discrete chromosomes; each consists of two identical sister chromatids. Later in prometaphase, the nuclear envelope will fragment. Metaphase. The spindle is complete, and the chromosomes, attached to microtubules at their kinetochores, are all at the metaphase plate. Anaphase. The chromatids of each chromosome have separated, and the daughter chromosomes are moving to the ends of the cell as their kinetochore micro- tubules shorten. Telophase. Daughter nuclei are forming. Meanwhile, cytokinesis has started: The cell plate, which will divide the cytoplasm in two, is growing toward the perimeter of the parent cell.

Origin of replication Cell wall Plasma membrane Bacterial chromosome E. coli cell Two copies of origin Chromosome replication begins. Soon thereafter, one copy of the origin moves rapidly toward the other end of the cell. Replication continues. One copy of the origin is now at each end of the cell. Origin Replication finishes. The plasma membrane grows inward, and new cell wall is deposited. Two daughter cells result. Fisión Binaria Las células procariotas (bacterias) se reproducen por un tipo de división celular denominado fisión binaria

Copyright © 2005 Pearson Education, Inc. publishing as Benjamin Cummings The sequential events of the cell cycle are directed by a distinct cell cycle control system, which is similar to a clock The clock has specific checkpoints where the cell cycle stops until a go-ahead signal is received

Punto de control en G 1 G1G1 S M Punto de control en M Punto de control en G 2 G2G2 Sistema de control El control del ciclo celular

Copyright © 2005 Pearson Education, Inc. publishing as Benjamin Cummings 21 Punto de control en G1 Se encuentran todas las organelas duplicadas y funcionando correctamente? Hay suficientes nutrientes en el medio externo? Está la temperatura estable? El ADN esta en condición para ser duplicado? Está todo listo para la división? Se ha duplicado correctamente el ADN? Están todos cromosomas alineados en el ecuador? Regulación del ciclo celular Punto de control en G2 Punto de control en M

LE G1G1 G 1 checkpoint G1G1 G0G0 Si la célula recibe una señal de continuación en el punto de control G1, la célula continúa el ciclo celular. Si la célula no recibe señal de continuar, la célula detiene el ciclo celular y entra en un estado G0, de no división.

Célula cancerosa Vaso sanguíneo Vaso linfatico Tumor Glandular tissue Metástasis A tumor grows from a single cancer cell. Cancer cells invade neighboring tissue. Cancer cells spread through lymph and blood vessels to other parts of the body. A small percentage of cancer cells may survive and establish a new tumor in another part of the body. Pérdida de control del ciclo celular en células cancerosas