regulación del ciclo celular

Regulación del Ciclo celular ¿Cómo sabe una célula cuál es el momento de dividirse?

¿Por qué? Normalmente, los inspectores de control de calidad no limitan sus ensayos al producto fnal a la salida de la línea de producción. Ellos monitorean todos los aspectos de la producción con la esperanza de evitar problemas más grandes a lo largo de la línea. Del mismo modo, cuando las células están avanzando a través del ciclo celular hay procesos ue se aplican en varios momentos del ciclo ue controlan el progreso de la célula. !Está todo de acuerdo con el plan" !#ay sufcientes recursos para completar la tarea de la división celular" $na supervisión rigurosa del ciclo celular mantiene saludable a un organismo multicelular ahorrando materiales. Esto asegura ue las nuevas células reciban in%ormación genética precisa y también previene el crecimiento incontrolado ue pueda conducir a en%ermedades como el cáncer.

Modelo 1 – El ciclo celular

&' )unto de

&(

)unto de +ontrol *

control &(

*

)unto de control &

& (. /ev /evisa isa las las %ases %ases del ciclo ciclo celula celularr en el *odelo *odelo ( coloc colocan ando do el nombre nombre abreviado de la %ase 0&(, -, & o *1 2unto a la descripción apropiada..  333333

4a célula crece produciendo produciendo más proteínas y organelos.

 333333

5curre la replicación replicación del DN6.

 333333 4a célula se prepara para la división celular con la aparición de centrosomas.  333333

5curre la *itosis y luego la citocinesis.

. 6lgunas células, como las células nerviosas maduras o las células musculares, no se dividen. 5tras células se dividirán sólo cuando las se7alizaciones del

ambiente celular indiue ue es necesario hacerlo. De acuerdo al *odelo (, !En cual %ase del ciclo celular están estas células"

Cell Cycle Regulation

1

8. E9isten tres puntos de control reguladores integrados en el ciclo celular.. a.

Nombra los tres puntos de control ilustrados en el *odelo (.

b.

:ndica la %ase del ciclo celular y la parte de la %ase 0temprana o tardía1, donde ocurre cada punto de control.

;. 4a progresión a través del ciclo celular depende de las condiciones tanto e9tra como intracelulares. +onsidera las siguientes condiciones. :ndiue ué punto 0s1 de control responden muy probablemente a esa condición. a.

El 6DN ha sido completamente replicado y revisado para detectar errores.

b.

#ay un amplio abastecimiento de energía y de materias primas disponibles.

c.  
d.

los cromosomas están unidos al huso mitótico.

#ay espacio sufciente en el ambiente para más células.

=. !+uál punto de control parece regular si la célula permanece en &' o debe abandonar esta %ase" >. )redice el resultado de una mutación ue permita a la célula progresar más allá del punto de control & (  aunue la célula no haya crecido sufcientemente.

?. )redice el resultado de una mutación ue permita a la célula progresar más allá del punto de control &  aunue la replicación del DN6 no haya sido completado.

@. )redice el resultado de una mutación ue permita a la célula progresar más allá del punto de control * aunue los cromosomas no estuvieran preparados para la división.

2 %iology

POGI! "ctivities #or "P$

¡Lee esto! ¿&ué determina 'ue una célula entre a G ( o )rosiga a través del ciclo celular? ¿&ué determina un *)ase* en un )unto de control durante el ciclo celular? +stas )reguntas son res)ondidas )or se,ales 'u-micas tanto intracelulares como e.tracelulares/ os factores de crecimiento  son un ti)o de se,al 'u-mica/ +stas  )rote-nas son liberadas )or células es)eciali0adas y desencadenan la división celular/ Ciertas )rote-nas de su)er#icie le indican a las células 'ue deen de dividirse si el ambiente se demasiado lleno )rovocando 'ue las células se to'uen con demasiada )resión/ as en0imas llamadas quinasas  )ro)orcionan la energ-a a través de la #os#orilación3 )ara muc4os de los )rocesos 'ue deben ocurrir )ara 'ue e.ista una mitosis/

Modelo  – Ciclina  quinasa

 5/ 6ibua la #orma 'ue re)resenta a la &uinasa en el 7odelo 2/

1(/ 6ibua la #orma 'ue re)resenta a la Ciclina en el 7odelo 2/

Cell Cycle Regulation

8

11/ Recuerda 'ue el )ro)ósito de las 'uinasas es #os#orilar a otras moléculas9 llevándolas as- a un estado de más alta energ-a/ Con esto en mente9 identi#ica las tres )artes del #actor )romotor de la maduración 7P:3 mostrado en el 7odelo 2/

12/ +l grá#ico del 7odelo 2 divide el ciclo celular en *inter#ase* y *mitosis*/ ¿Cuáles de las #ases del ciclo celular en el 7odelo 1 están incluidas en el marco tem)oral de *inter#ase*?

18/ Considera el grá#ico en el 7odelo 2/ a.

b.

6escribe los cambios en la concentración de quinasa dependiente de ciclina   Cd;3 a medida 'ue la célula se mueve a través de di#erentes #ases del ciclo celular/

6escribe los cambios en la concentración de ciclina a medida 'ue la célula se mueve a través de di#erentes #ases del ciclo celular/

1
1=/ ¿Puede el cambio en la concentración de ciclina durante la mitosis e.)licarse )or el 4ec4o de 'ue la célula se divide en dos y debiera re)artirla en dos vol>menes más )e'ue,os a las dos células 4ias? i no9 )ro)ón una e.)licación )ara el cambio en la concentración 'ue se a)recia en el grá#ico/

1@/ Considerando tanto el 7odelo 1 como el 7odelo 29 ¿'ué )unto de control de los tres 'ue o)eran en el ciclo celular es regulado )or la concentración de 7P:? Austi#ica tu ra0onamiento/

<

POGI! "ctivities #or "P$ %iology

¡Lee esto! 6es)ués 'ue 7P: 4a 4ec4o su trabao de #os#orilación9 es degradada la )orción ciclina del com)leo/ +sto signi#ica 'ue la )rote-na se divide en )artes 'ue )ueden ser recicladas )or la célula/ a 'uinasa no se degrada9 sino 'ue se utili0a de nuevo cuando la célula atraviesa otro ciclo de división/ 1B/ i la ciclina estuviera siem)re dis)onible en altas concentraciones en la célula9 ¿'ué e#ecto tendr-a esto sobre el ciclo celular?

1/ ¿Cómo )odr-a verse a#ectada una célula )or el desarrollo de un mutante ciclina9 resistente a la degradación? +.)lica/

¡Lee esto! as )rote-nas ciclinas están codi#icadas )or un gru)o de genes llamados  proto-oncogenes/ "demás de las ciclinas9 'ue #uncionan dentro de la célula9 4a y otras )rote-nas9 4ec4as )or los genes de este gru)o9 'ue se incrustan en la membrana celular y reciben se,ales e.tracelulares 'ue ayudan a regular el ciclo celular y a ralenti0ar la di#erenciación de nuevas células/ os  genes supresores de tumores constituyen otro gru)o de genes 'ue regulan la división celular/ os genes de este ti)o codi#ican )ara )rote-nas llamadas )rote-na su)resora de tumores9 la cual ayuda a controlar el crecimiento celular/ as mutaciones en genes su)resores de tumores )ueden conducir al cáncer/ os genes de este gru)o )roducen )rote-nas 'ue se,alan a las células cuando se están llenando demasiado9 )rote-nas cuya #unción es re)arar el "6D y otras )rote-nas 'ue regulan la a)o)tosis muerte celular )reE)rogramada3/ Fn gen su)resor tumoral llamado )=8 causa a)o)tosis cuando la célula está desgastada o cuando se detectan de#ectos/

15/ "t 4ic4 c4ec;)oint in t4e cell cycle ould a tumor su))ressor gene a.

re)air 6D" #unction?

b.

c4ec; #or ade'uate room #or more cells?

2(/ Create an analogy #or t4e #unction o# )rotoEoncogenes and tumor su))ressor genes by assigning t4e role o# a carHs accelerator and bra;e )edals to eac4 grou)/ Fsing your )revious ;noledge9 t4e in#ormation given above9 and in#ormation in 7odel 29 com)lete t4e table belo/

Regulator "enes

¿Pedal de freno

 

#ustificación

Proto$oncogenes

%umor su&&ressor genes

Cell Cycle Regulation

=

E'tension (uestions 21/ +l Cáncer )uede ser considerado como división celular no regulada9 a menudo se origina de mutaciones en )rotoEoncogenes o de genes su)resores de tumor/ +s muy com>n 'ue la mutación esté involucrada en más dein more t4an one gene #rom eac4 grou) is involved/ uggest to or more combinations o# mutations t4at ould tend to allo t4e cell cycle to  become unregulated/

22/ Paclita.el es una droga usada en 'uimiotera)ia )ara tratar a una variedad de cáncer/ Paclita.el in4ibe tanto el montae y desmontae de microt>bulos/ a.

b.

c.

¿Cuál )unto de control en el ciclo celular es a#ectado )or el Paclita.el?

¿Cómo in4ibe el crecimiento del cáncer esta droga?

Paclita.el a#ecta no solo a las células cancerosas9 sino 'ue también a las células n ormales/ ¿Podr-a el e#ecto de Paclita.el ser visto )rimero en órganos cuyas células tienen una rá)ida división celular como la del intestino y #ol-culos )ilosos3 o en órganos 'ue tienen una lenta tasa mitótica o células 'ue no se dividen como las de m>sculos y del sistema nervioso3/ Austi#ica tu ra0onamiento/

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POGI! "ctivities #or "P$ %iology