T.18, Cicle cel·lular (2013)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Rovira y Virgili (URV)
Grado Bioquímica y Biología Molecular - 1º curso
Asignatura Biología Celular
Año del apunte 2013
Páginas 9
Fecha de subida 30/03/2015
Descargas 9
Subido por

Vista previa del texto

T. 18  Cicle cel·lular Categories de cèl·lules en relació a la seva capacitat de proliferació i divisió 1. Cèl·lules amb extrema especialització estructural No es divideixen Ex cèl·lules nervioses, musculars, eritròcits.
2. Cèl·lules que es divideixen com a resposta a estímuls externs.
Ex hepatòcits (per eliminació quirúrgica d'una part del fetge) Limfòcits (per estimulació amb antígens) 3. Cèl·lules que sempre es divideixen a un ritme més o menys constant al formar part de teixit que es renoven.
Ex Cèl·lules de la sang, cèl·lules de la pell, espermatozoides.
Aquestes cèl·lules provenen de la divisió de cèl·lules de reserva (cèl·lules primordials o progenitores. (Ex. Eritroblasts, melanoblasts) 4.
Cèl·lules cancerígenes que es divideixen sense control.
El problema no és la velocitat de divisió sinó que no paren de dividir-se.
Ex Una cèl·lula pateix una mutació i comença a dividir-se. En una primera instància seran benignes, però amb l'activació de oncogèn es faran malignes i comencessin a dividir-se de manera incontrolada convertint-se així en cèl·lules tumorals. Aquestes en principi quedaran en l'òrgan, però tenen la capacitat de passar als vasos sanguinis, que és quan es distribueixen per tot el cos i es converteixen en metàstasi.
 Cicle cel·lular El cicle cel·lular és el període de creixement i divisió cel·lular que té lloc durant el cicle vital d'una cèl·lula. Conjunt de fenòmens naturals i químics pels quals una cèl·lula està destinada a morir i a dividir-se.
Es divideix en dues fases: divisió i interfase.
1) Interfase: s'anomena així al període que transcorre entre dues divisions successives. És el període de major durada, dura el 90% del cicle cel·lular. Es divideix en diverses fases: a) G1: és el lapse de temps comprès entre el final de la divisió anterior i la síntesi d'ADN (fase S), durant el qual la cèl·lula duu a terme processos biosintètics de material cel·lular, majorment síntesi de proteïnes i reparació de l'ADN.
Es produeix un creixement i una síntesi proteica de components necessaris per a la duplicació de l'ADN, el creixement es porta a terme fins a aconseguir una relació de mida i massa nucli / citoplasma adequats.
* Algunes cèl·lules romanen en estat de repòs i no es divideixen: en aquest cas la fase s'anomena G0 (que equivaldria a una fase G1 permanent). El període de transició entre les fases G1 i S rep el nom de punt de restricció propi de les cèl·lules que arriben a un màxim grau d'especialització i no poden dividir-se.
b) S: en aquesta etapa té lloc la duplicació de l'ADN (síntesi d'histones i ADN).
Duplicació del material genètic. Es garanteix que els progenitors tinguin un material idèntic al patern. El material continua embolicat en forma de cromatina.
c) G2: és l'última etapa de preparació per a la divisió cel·lular i en ella es porten a terme diferents processos biosintètics. Al final d'aquesta etapa, l'ADN, ja duplicat en la fase S, comença a condensar-se i els cromosomes es fan visibles.
2) Divisió: en aquesta etapa cada cèl·lula es divideix en dos o més cèl·lules filles.
La divisió consta a la vegada de dos processos fonamentals: -Mitosi o divisió nuclear -Citocinesi o divisió del citoplasma.
El creixement cel·lular és continuat.
Quinasa: enzim dependent de la ciclina.
L’assemblatge i desamblatge de la quinasa amb la ciclina regula el cicle Las ciclines son un grup heterogeni de proteïnes. Es distingeixen segons el moment del cicle en el que actuen.
Ciclines G1: promouen el pas de G1 a S Ciclines G1 /S Ciclines S: necessàries per iniciar la replicació de l’ADN Ciclines M: promouen la mitosis Les ciclines son proteïnes de vida molt curta i es destrueixen desprès de separar-se de les CDK=quinases dependents de ciclina. Fosforitzen serines i treonines de proteïnes diana per activar processos cel·lulars Punts de control: El control el realitzen 2 grups de proteïnes que treballen en associació: les ciclines i les quinases. Les cdk actuen fosforilando serianas i treoninas de les proteïnes diana i a elles, se'ls uneixen les ciclines per regular el procés amb la intervenció d'altres factors.
Punts de trànsit en el cicle cel·lular: - Pas de G1 a S: el punt de restricció o de no retorn està regulat per la unió de ciclines G1 a molècules cdk. La seva acoblament dispara l'entrada en fase S. En aquesta fase, les ciclines es destrueixen, sintetitzant de nou en la fase G1 següent → FRP (factor promotor de replicació).
- Pas de G2 a M: regulat pel FRM (factor promotor de la mitosi) que consisteix en la unió de ciclines desaminadas, ciclines mitòtiques i molècules de cdk en la fase G2. L'activació de les proteïnes acoblades condueix a les seqüències de fosforilacions que iniciïn l'entrada a la mitosi.
En els mamífers, les cdk i les ciclines són diferents en aquests 2 punts del cicle. La síntesi i l'acoblament de ciclines i cdk està regulada per diferents senyals donades pel factor de creixement (polipèptids que regulen la proliferació cel · lular).
- Pas de G2 a M: unió del factor promotor de la mitosi.
Altres senyals que regulen el CC: - Replicació del DNA: cada regió del DNA duplicat queda marcada i impedeix que es repliqui de nou. Genera un senyal citoplasmàtica que retarda el pas a G2 fins que tot el DNA s'ha replicat.
- Mida cel·lular: les cèl·lules creix en G1 fins a arribar a la relació V nucli / V citoplasma típica de cada tipus cel·lular.
- Factors de creixement: són segregats per diferents tipus cel·lulars i es troben a la circulació sanguínia. Activen els senyals intracel·lulars (promouen l'acoblament de ciclines i cdk) → regulen la transcripció de gens que intervenen en la proliferació cel·lular (pro-oncogens i gens supressors de tumors). * cèl·lules cancerígenes: la metàstasi és el desplaçament de les cèl·lules malignes des del tumor localitzat a altres òrgans del nostre organisme.
Punts de trànsit al cicle cel·lular  Experiments de fusió cel·lular Distingim 3 tipus d'experiments, tots fusionant cèl·lules en etapes diferents d'interfase: • Si ajuntem cèl·lules en fase S i G1, les cèl·lules S induiran les G1 a duplicar el seu material genètic abans de temps sempre i quan hi hagi els enzims necessaris per la replicació.
• S + G2: retarda l'entrada en mitosi però no canvia completament la cèl · lula.
• G1 + G2: no hi ha canvi de comportament significatiu.
• Si ajuntem cèl·lules en G1 i M, les cèl·lules en G1 condensessin seu material genètic en forma de cromosomes simples (amb una única cromàtide) ja que no han passat per la fase S.
• Si ajuntem cèl·lules en fase G2 i M es condensen els cromosomes de G2, però aquestes no presentessin cap diferència amb els de la fase M • M + S: hi ha duplicació i condensació dels cromosomes abans del previst.
 Mort cel·lular Tipus: NECROSIS: Té caràcter patològic (és accidental) APOPTOSIS: Procés fisiològic (uns gens codifiquen la mort cel·lular) NECROSIS - Conseqüència d’un desequilibri osmòtic (s’infla i rebenta) Desencadenada després d’un dany cel·lular extrem Procés passiu sense participació de les cèl·lules Afecta una zona més o menys ample del teixit ALTERACIONS CITOLÒGIQUES A NECROSIS: - Dilatació del RE i mitocondris - Lisosomes es trenquen i els ribosomes es desorganitzen.
- Floculació de les cromatina (floculació = agregació de partícules sòlides a una dispersió col·loïdal) - Permeabilitat de la membrana cel·lular s'altera alliberant Ca + + i entra H2O de forma massiva - Ruptura osmòtica de la cèl·lula per entrada d'aigua - Es produeix una resposta inflamatòria i les cèl·lules fagocítiques que van al teixit ingereixen i degeneren les restes cel·lulars.
APOPTOSIS = MORT CEL·LULAR PROGRAMADA - Necessària pel bon funcionament de l’organisme ja que elimina cèl·lules anormals o excés de cèl·lules normals Requereix la síntesi de nous mRNA o proteïnes Habitual en el desenvolupament embrionari (pèrdua de la regió interdigital en la formació de la mà) Habitual en l’etapa adulta (recanvi d’epitelis, regressió glàndula mamària després de la lactància) Essencial pel bon funcionament del sistema immune: l’eliminació de limfòcits autoreactius. La no eliminació causa múltiples desordres. Ex: càncer, SIDA...
CANVIS FISIOLÒGICS /CITOLÓGICS PER APOPTOSIS: - Fragmentació del DNA i condensació de la cromatina - Nucli es descompon en diversos nuclis - Fragmentació cel·lular (la cèl·lula va perdent "trossos") Proliferació (A) i mort (B) d’una cèl·lula tumoral.
A, Anafase: mitocòndries, verd; cromàtides, blau; microtúbuls del fus acromàtic, vermell.
B, Apoptosis: DNA fragmentat (blau) i mitocòndries (verd).
...