Biologia celular. ¿Cuáles son las etapas del ciclo celular? ¿Cómo varía el ciclo celular entre los distintos tipos de células?

1. el ciclo celular? ¿Cuáles son las etapas del ciclo celular? ¿Cómo varía el ciclo celular entre los distintos tipos de células?
    
   El ciclo celular es un conjunto ordenado de eventos que termina con el crecimiento y división de la célula. Las etapas del ciclo celular son las siguientes: fase M, fase G1, fase S Y fase G2. La fase M (fase de mitosis) los cromosomas , cuyo DNA se ha duplicado, se separan y con la ayuda de la mitosis se distribuyen en dos núcleos nuevos, el citoplasma también se divide y se distribuye entre las dos células hijas. La fase G1 es una fase de crecimiento durante la cual la célula realiza sus funciones características y se decide si comienza con la síntesis de DNA y cuando lo hace. En la fase S (Síntesis de DNA) es la fase durante la cual el DNA se duplica  y la doble hélice del DNA se abre. En la fase G2 se verifica la exactitud de la duplicación del DNA y se corrigen los errores.
   La duración del ciclo celular, varía entre los diferentes tipos de células. Algunas células, como las situadas en los tejidos de gran crecimiento pasan a través de numerosos ciclos durante su vida. Otras, como la mayoría de las células nerviosas, pierden se capacidad para replicarse una vez que están maduras. Un tercer grupo de células nunca pierde la capacidad de dividirse, pero lo hace solo en circunstancias especiales.
   
2. Describir cómo puede aplicarse el uso de [3H]timidina y la autorradiografía para conocer la duración de los diversos periodos del ciclo celular.
   
   En la autorradiografía precursores radioactivos del DNA (3H-Timidina) o del RNA (3H-timidina) se inyectan en forma intravenosa en animales en animales de experimentación. Estos precursores se incorporan en los núcleos (DNA) o en el nucléolo o los ribosomas (RNA). Los cortes de tejido se cubren con una emulsión fotográfica cuyos cristales con contenido de plata se ennegrecen por la radioactividad y marcan los sitios de incorporación del precursor en cuestión. En el caso de la marcación del DNA se exponen los núcleos en la fase S.
   
3. ¿Cuál es el efecto de la fusión de una célula en G1 con una en etapa S?, ¿y de fusionar una célula en fase G1 con una en M?, ¿y una célula en fase G2 o S con una en M?
   
   La cromatina de las células PtK2 en fase G1 y en fase G2 se somete a compactación prematura, mientras que la de la célula en fase S se pulveriza. Las cromátides alargadas de la célula en fase G2 en C son el doble en comparación con los de la célula G1
   
   
4.  ¿Cómo varía la actividad de MPF en todo el ciclo celular? ¿Cómo se relaciona con la concentración de ciclinas? ¿Cómo afecta la actividad del factor promotor de maduración la concentración de ciclina?  
   
   Cdk (cdc2) es la molécula que se encarga del paso por ambos puntos de compromiso, aunque en conjunto con diferentes ciclinas. El primer punto de transición, llamado START, ocurre antes del final de G1. Una vez que la célula pasó START, está destinada en forma irrevoca- ble a replicar su DNA y, al final, a completar el ciclo celular.1 El paso por START requiere la activación de cdc2 por una o más ciclinas G1, cuyos niveles se elevan durante el final de G1. La activación de cdc2 por estas ciclinas conduce al inicio de la replicación en sitios en los que complejos de replicación se ensamblaron antes. El paso de G2 a la mitosis requiere la activación de cdc2 por un grupo diferente de ciclinas, las ciclinas mitóticas. Las Cdk que contienen una ciclina mitótica fosforilan los sustratos necesarios para que la célula inicie la mitosis. Entre los sustratos se incluyen las proteínas necesarias para los cambios dinámicos en la organización de los cromoso- mas y el citoesqueleto que caracterizan el paso de la interfase a la mitosis. Las células establecen un tercer compromiso durante la parte media de la mitosis que determina si completan la divi- sión celular y reingresan a G1 del siguiente ciclo. La salida de la mitosis con ingreso a G1 depende de un descenso rápido en la actividad de Cdk, que es consecuencia de una caída en la concentración de las ciclinas mitóticas un fenómeno que se explica en la página 580 junto con otras actividades mitóticas.

5. ¿Cuáles son las funciones respectivas de CAK, Wee1 y Cdc25 en el control de la actividad de Cdk en las células de levadura con fisión? ¿Cuál es el efecto de las mutaciones en los genes wee1 o cdc25 en estas células?

-La función de la cinasa CAK es fosforilar un residuo cítrico de treonina; esta fosforilación es necesaria pero no suficiente para que Cdk se active, por lo que una segunda proteína llamada Wee1 fosforila un residuo clave de tirosina en la enzima; si este residuo se fosforila, la enzima permanece inactiva sin importar el estado de fosforilación. El efecto de las mutaciones enn los genes wee1 o cdc25 es que no pueden retirar el fosfato inhibidor de Cdk por lo que no pueden iniciar la mitosis.

6. ¿Qué se conoce como punto de comprobación del ciclo celular? ¿Cuál es su importancia? ¿Cómo es que una célula detiene su progresión en alguno de estos puntos de comprobación?

-Son mecanismos que detienen el progreso del ciclo celular si cualquier DNA cromosómico se daña, también se aseguran que cada uno de los diversos fenómenos del ciclo celular ocurran de forma precisa y apropiada. La célula detiene su progresión cuando se activan los puntos de comprobación; esto ocurre mediante radiación UV, la proteína sintasa ATR se activa y fosforila y la célula detiene el ciclo celular en G2.

7. ¿Cómo es que los fenómenos de la profase mitótica preparan a las cromátides para la separación posterior en la anafase?

- El material cromosómico se condensa para formar cromosomas mitóticos compactos. Se observa que los cromosomas se componen de dos cromátides unidas en el centrómero. El citoesqueleto se desensambla y el huso mitótico se ensambla. El aparato de Golgi y el retículo endoplásmico se fragmentan. La envoltura nuclear se dispersa. Los microtúbulos cromosómicos se unen con los cinetocoros de los cromosomas. Los cromosomas se mueven al ecuador del huso. Los cromosomas están alineados en la placa de la metafase, unidos por microtúbulos cromosómicos a ambos polos

8. ¿Cuáles son algunas de las actividades del centrómero durante la mitosis?

-El centrómero sirve como sitio de unión para proteínas específicas. El cinetocoro funciona como sitio de unión del cromosoma a los microtúbulos dinámicos del huso mitotico, residencia de varias proteínas motoras participantes en la motilidad de los cromosomas y componente clave en la vía de señalización de un punto de comprobación mitotico importante

9. Describa los fenómenos que ocurren en una célula durante la prometafase y durante la anafase.

-Los cromosomas compactados se diseminan por el espacio que era la región nuclear. Conforme los microtúbulos del huso penetran a la región central de la célula, los extremos libres de los microtúbulos crecen y se encogen en forma muy dinámica, un cinetocoro establece contacto inicial con la pared lateral de un microtúbulo y no con su extremo. Poco después el cinetocoro tiende a relacionarse de manera estable con el extremo  de uno o más microtúbulosdel huso de uno de los polos de este. Por último el cinetocoro no unido de la cromátide hija captura sus propios microtúbulos del olo contrario del huso. Conforme los cromosomas se congregan hacia el centro del huso mitotico, los microtubulos mas largos unidos con un cinetocoro se acortan, en tanto que los microtúbulos más cortos unidos con el cinetocoro hermano se alargan.

10. Describa las similitudes y las diferencias en la dinámica de los microtubulos entre la metafase y la anafase. ¿Cómo relacionan estas diferencias con los movimientos durante anafase A y la B?

En la Anafase los   microtúbulos   del cinetocoro  se   hacen  más  cortos   y,   además, los

polos del huso se separan, contribuyendo ambos procesos a la separación de los

cromosomas. En el caso de la Metafase los microtúbulos  del cinetocóricos son  emparejados   de cada uno de los cromosomas y   se unen a los polos opuestos de acuerdo al huso.

En la Anafase  A ,  habrá acortamiento de microtúbulos cinetocóricos; las fuerzas generadas

en   los   cinetocoros   trasladaran   a   los   cromosomas   hijos   hacia   su   polo

correspondiente. En la Anafase B , entre los microtúbulos polares de los polos opuestos hay una

fuerza de deslizamiento que  empuja los polos separándolos;  otra  fuerza estira directamente los polos hacia el exterior, separándolos.

11. ¿Qué tipo de mecanismos generadores de fuerza podrían producir el movimiento de los cromosomas durante la anafase?

Las fuerzas que producen el movimiento en los cromosomas se lleva acabo con la despolimerización en los cromosomas negativos ya que esto sirve para transportar los cromosomas hacia los polos debido al flujo en este sentido. En cambio, la despolimerización en los extremos positivos de los microtúbulos sirve para mascar la fibra que tira de los cromosomas.

12. Contraste los fenómenos que ocurren durante la citocinesis en las células animales y vegetales típicas.

Como primer inicio la citocinesis en la mayor parte de las células animales aparece durante la anafase como una indentación en la superficie celular en una banda angosta alrededor de la célula. Conforme pasa el tiempo, la indentación se profundiza para formar una hendidura que rodea por completo la célula. El plano del surco está en el mismo que antes ocupaban los cromosomas de la placa de la metafase, por lo que los dos conjuntos de cromosomas al final se reparten entre dos células diferentes 

...