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División celular
La continuidad de la vida está basada en la reproducción de las células o división celular

-proceso integral de ciclo celular, la vida de la célula desde que se forma de una célula parental hasta su propia división en dos células hijas.
Procariotas y eucariota unicelulares (división celular)
La célula se divide, se reproduce y lleva a la generación de un nuevo organismo (otra célula)
Ejm. De eucariotas unicelulares: amibas
Omnis cellula e cellula
"Cada célula proviene de una célula" - Rudolf Virchow
Organismos multicelulares (división celular)
La división celular parte del desarrollo de una sola célula: el huevo fertilizado. En este continua la división y generación de nuevas células.
Renovación y reparación
Reparación: consiste en remplazar células que mueren o células normales que son destruidas por raspones y accidentes.
Renovación: ejem. Los procesos continuos de la células sanguíneas por la médula ósea.
Material genético en la división celular
"la mayoría de la división celular resulta en hijas genéticamente idénticas"
Genoma
Organización celular del material genético

-El genoma de las procariotas es generalmente una molécula de DNA
-El genoma de los eucariotas es un diverso número de moléculas de DNA (en promedio la longitud de una célula humana es de 2 m de DNA cerca de 250,000 veces el diámetro de la célula)
Ciclo celular
-medio fundamental a través del cual todos lo seres vivos se propagan

-en especies unicelulares (bacterias) cada división de la célula produce un nuevo organismo.
-en especies pluricelulares se requiere secuencias de divisiones celulares para crear un nuevo individuo.
Importancia del ciclo celular
-un mal funcionamiento del ciclo celular por excesivas divisiones celulares resulta en cáncer.
-garantía de fidelidad
Fases del ciclo celular (4)
G1 - es el espacio entre la fase M y S
S - (síntesis de DNA) requiere 10-12 h
G2 - es el espacio entre la fase S y M
M - (menos de 1 h), conformada de 2 etapas, mitosis (división nuclear) y citoquinesis (división en dos).

-G1, S y G2, son llamadas interfase (23 h) en cultivo
*el crecimiento celular ocurre durante todo el ciclo excepto en la mitosis
G1 (first gap) Y G2 (second gad)
-crecimiento celular
-proveen tiempo para monitorear el ambiente interno y externo, y asegurar las condiciones para que la célula se comprometa en fases principales como la S y la mitosis (G1 es más importante en este aspecto)
-Si las condiciones no son favorables la célula puede permanecer en estado de reposo (G0 - G cero) donde puede durar días, semanas o hasta años (algunas permanecen en G0 hasta la muerte del organismo)
-Si las condiciones son favorables la célula progresa en G1, cerca del final de esta fase en conocido como inicio (start en levaduras) O punto de restricción (células de mamíferos)
-después la célula se compromete a la replicación de DNA aun si el estímulo de división se ha eliminado.
Fase S
-la duplicación de DNA se centra en la replicación de DNA
-La replicación de DNA inicia en los orígenes de replicación en varias locaciones en cada cromosoma
-durante la fase S la iniciación de la replicación ocurre en estos sitios de origen, por maquinaria proteica (proteínas iniciadoras) desdoblando la doble hélice en templados de cadenas sencillas esto lleva a la elongación, donde la maquinaria de replicación se mueve del origen.
Para asegurar que la replicación de DNA se dé una sola vez en la célula (fase S)
Dos etapas:
-la primera se da en la mitosis tardía y la G1 temprana
-el segundo paso ocurre en la fase S cuando se forma un complejo más grande llamado PREINITIATION COMPLEX (este complejo desenrrolla la doble hélice de DNA y carga la DNA polimerasa y otras enzimas en las cadenas de DNA iniciando la síntesis.

*después de la activación el PRE-RC es desmantelado y no puede ser reensamblado en el origen hasta la siguiente G1.
Fisión binaria (en bacterias)
-reproducción en la cual la célula crece al doble de su tamaño y se divide en 2 células.
-Fisión binaria ("división a la mitad"), es el proceso asexual de reproducción de una sola célula. No involucra mitosis.
*en bacterias los genes se encuentran en un solo cromosoma, consiste en una molécula de DNA circular y proteínas asociadas. (llega a tener una tamaño hasta 500 veces la longitud de la célula)
Fisión binaria en bacterias
-división celular inicia en el cromosoma en un sitio denominado origen de replicación (produciendo 2 orígenes)
-no tienen huso mitótico ni microtúbulos, pero se ha demostrado proteínas con similitudes a actina y microtúbulos.
-los 2 orígenes de replicación terminan en sentidos opuestos de la célula (anclados a algunas proteínas)
Control del ciclo celular
-funciona como un temporizador que lleva los eventos en secuencia
-proceso controlado que está alerta ante malos funcionamientos para prevenir desastres que permitan que el ciclo progrese de forma prematura a la siguiente fase.
*(el control del ciclo celular es una serie de switches que son generalmente binarios (on/off) que lanzan los eventos de forma completa e irreversible.)
3 sistemas eucarióticos principales:
-levadura
-embriones
-cultivo de células de mamíferos

*(tiene sistemas de backup donde el sistema puede funcionar si algunos componentes fallan)
3 transiciones principales o checkpoints
-Start in late G1:la célula se compromete a la entrada del ciclo y comienza la duplicación de los cromosomas

-G2/M checkpoint: alineamiento en el huso en la metafase, evento temprano mitótico.

-Metaphase to anaphase transition: separación de las cromátidas hermanas llevando a que se complete la mitosis y la citocinesis.

*(el sistema de control puede bloquear cada uno de los puntos)
Sistema de control
-Cyclin-dependent kinases (Cdks). Cíclicas dependientes de quinasas

-complejo Cdk, proteína quinasas que dependen de ciclinas
-es activado en el ciclo celular (es activo con ciclina)

*ciclinas principales D1, D2 y D3
4 tipos de ciclinas
G1/S-cyclins: activadas en G1 y desencadena el arranque del ciclo. Sus niveles bajan en la fase S.

S-cyclins: ayuda a estimular la duplicación de los cromosomas. Su nivel permanece elevado hasta la mitosis.

M-cyclins: Estimulan la entrada a la mitosis en el G2/M checkpoint.

APC/C: ayuda en la verificación del control de la mitosis.