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BIOLOGIA 
CELULAR Y MOLECULAR
Fagner da silva
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BIOLOGÍA
Ciencia cuyo objeto de Ciencia cuyo objeto de 
estudio son los seres vivos.
Todos los seres vivos están 
formados por células
De células a individuos
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Los órganos se unen para 
formar el sistema digestivo
Los órganos se unen para 
formar el sistema digestivo
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LA CÉLULA Y LOS SERES VIVOS
(datos históricos)
• Zacarias Jansen (1608): construye el primer microscopio
• Robert Hooke (1665): empleó el término célula por primera 
vez cuando estudiaba la estructura del corcho.
• Leewenhoeck (1674): fue el primero en observar células vivas 
(bacterias) al microscopio 
• Brown (1831): descubre el núcleo celular
• Purkinje (1838): denominó protoplasma a la materia viva.
• Schleiden y Schwann (1838-1839): enuncian la teoría celular.
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TEORÍA CELULAR
Enunciada por el botánico Schleiden y el zoólogo Schwann
• Todos los seres vivos están formados por células ( unicelulares y 
pluricelulares).
• La célula es la unidad estructural y funcional de los seres vivos.
• Sólo pueden originarse células por división de otras preexistentes, por lo 
tanto todas las células tienen antecesores remotos.
• Hay semejanzas fundamentales en la morfología y la fisiología de todas las 
células.
• La actividad de un organismo es la suma del conjunto de actividades e 
interacciones de las células que lo componen.
• Toda células tiene hidratos de carbono, proteínas, lípidos y ácidos nucleicos.
• Todas las células guardan la información hereditaria en el ADN y la 
transmiten a las células hijas
• Toda célula está recubierta por una membrana plasmática 
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CARACTERÍSTICAS DE LOS SERES 
VIVOS
1) Formados por células.
2) Crecen y se desarrollan.
3) Son sistemas abiertos.
4) Metabolizan.
5) Presentan homeostasis
6) Son irritables.
7) Se reproducen.
8) Modifican el entorno.
9) Evolucionan.
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LEY DE DRIESCH 
(DEL VOLUMEN CELULAR CONSTANTE)
En aquellos seres vivos de la misma especie e igual 
grado de desarrollo, la diferencia de tamaño en 
un determinado órgano se debe a que varía el 
número de células y no el tamaño de las mismas.
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COMPOSICION QUIMICA DE LOS SERES 
VIVOS
ELEMENTOS:
• Primarios: C, H, O, N, Ca++, PO43- (95%)
• Secundarios: Na+, K+, Cl-, (más del 1 % del peso corporal)
• Oligoelementos: Cu, Zn, etc. (menos del 1% del peso corporal)
Biomoléculas:
� Hidratos de Carbono o Glúcidos
� Proteínas
� Lípidos
� Ácidos Nucleicos (ADN / ARN)
Solvente : H2O
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Tipos Celulares
CARACTERÍSTICAS PROCARIOTA EUCARIOTA
NUCLEO NO SI
ADN Sólo (desnudo) unido a proteínas (histonas)
CROMOSOMAS Único (circular) Varios (lineales)
DIVISIÓN Amitosis (fisión binaria) Mitosis / meiosis
RIBOSOMAS SI (70S) SI (80S)
ORGANELAS NO SI
ENDOMEMBRANAS NO SI
CITOESQUELETO NO SI
PARED CELULAR SI (peptidoglicano) Solo célula vegetal (celulosa)
APARECIÓ HACE 3.000 millones de años 1.000 millones de años
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CLASIFICACIÓN DE LOS SERES VIVOS
Clasificación de R. H. Whitaker (1969):
REINO CARACTERÍSTICAS EJEMPLOS
MONERAS Procariontes
Unicelulares 
Autótrofos o heterótrofos
Bacterias
Rickettsias 
Micoplasmas
PROTISTAS Eucariontes
Unicelulares 
Autótrofos o heterótrofos
Protozoos, algas 
unicelulares, ameba, 
etc.
HONGOS Eucariontes
Unicelulares y Pluricelulares
Heterótrofos
Levaduras, Mohos, 
Hongos de Sombrero, 
etc.
VEGETAL Eucariontes
Pluricelulares 
Autótrofos
Plantas
ANIMAL Eucariontes
Pluricelulares 
Heterótrofos
Invertebrados, 
vertebrados
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Clasificación del Reino Animal
INVERTEBRADOS
Carecen de huesos
PORÍFEROS (Cubiertos por poros. Ej: esponjas)
CELENTERADOS (Tienen células urticantes. 
Ej: corales, medusas) 
PLATELMINTOS (gusanos planos. Ej: tenia)
NEMATELMINTOS (gusanos redondos. Ej: lombriz 
intestinal)
ANÉLIDOS (gusanos redondos y segmentados. 
Ej: lombriz de tierra)
ARTRÓPODOS (cabeza, torax, abdomen y patas 
articuladas)
Insectos (3 pares de patas. Ej mosca))
Arácnidos (4 pares de patas. Ej:araña)
Crustáceos (4 pares de patas. Con caparazón. 
Ej: cangrejo)
Miriápodos (cuerpo segmentado con un par de patas 
en cada segmento. Ej: ciempiés) 
MOLUSCOS (cuerpo blando. Ej: caracol)
EQUINODERMOS (Acuáticos. Cuerpo en 5 ejes. 
Ej: estrella de mar)
VERTEBRADOS
Tienen esqueleto óseo
PECES (acuáticos, cubiertos por 
escamas, aletas, respiración 
branquial)
ANFIBIOS (viven en agua y 
tierra. Ej: rana)
REPTILES (patas cortas o sin 
ellas. Se arrastran. 
Ej: víboras, cocodrilos)
AVES (plumas, pico, ovíparos)
MAMÍFEROS (pelos, glándulas 
mamarias, vivíparos)
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PROCARIONTES
Bacterias
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CÉLULA PROCARIONTE
Algunas bacterias poseen flagelo (distinto del de las células eucariontes). 
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PARED BACTERIANA
Bacterias Gram+ y Gram-
CÉLULA PROCARIONTE
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ESPORA BACTERIANA
Es un órgano de resistencia que le permite sobrevivir cuando las 
condiciones del medio le resultan desfavorables.
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CLASIFICACIÓN BACTERIANA
(por su morfología)
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Bacterias y Enfermedades
BACTERIAS ENFERMEDADES
Diplococos
Estreptococos
Estafilococos
Neumonía (neumococo)
Anginas
Infecciones de piel y mucosas.
Bacilos Tuberculosis; Lepra; Difteria; 
Tétanos
Espirilos y espiroquetas Sífilis
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Morfología bacteriana
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Nutrición Bacteriana
AUTOTROFAS HETEROTROFAS
Fotosintéticas:
-Utilizan luz infrarroja como 
fuente de energía.
- Son las bacterias purpúreas y 
las sulfobacterias. 
Quimiosintéticas:
-Utilizan la energía de ciertos 
compuestos orgánicos.
•Viven sobre materia orgánica 
muerta:
-Saprófitas
•Viven sobre otros organismos 
vivos:
- Comensales (sin dañarlo)
- Simbiontes (beneficiándolo)
- Parásitas (dañándolos)
Fagner da silva
Fagner da silva
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Bacterias y Oxígeno
BACTERIASBACTERIAS
AnaeróbicasAnaeróbicas
Aeróbicas:
(requieren O2)
Aeróbicas:
(requieren O2)
Estrictas
(No toleran el 
O2)
Estrictas
(No toleran el 
O2)
Facultativas
(no requieren O2
pero si está 
presente lo 
pueden utilizar)
Facultativas
(no requieren O2
pero si está 
presente lo 
pueden utilizar)
Clostridium perfringes 
(gangrena gaseosa)
Anaerobio estricto
Clostridium perfringes 
(gangrena gaseosa)
Anaerobio estricto
Clostridium tetani 
(tétanos)
Anaerobio estricto
Clostridium tetani 
(tétanos)
Anaerobio estricto
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REPRODUCCIÓN ASEXUAL BACTERIANA 
AMITOSIS o FISIÓN BINARIA
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INTERCAMBIO GENÉTICO 
BACTERIANO
- TRANSFORMACIÓN: 
Intercambio de fragmentos de ADN cromosómico
-CONJUGACIÓN: 
Intercambio de plásmidos
- TRANSDUCCIÓN: 
Intercambio de fragmentos de ADN cromosómico
mediante un virus que actúa como vector
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Transformación
Fragmentos de ADN de 
una bacteria, libres en el 
medio, pueden atravesar 
la membrana celular de 
otra bacteria cambiando 
la información genética 
de la bacteria"aceptora".
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Conjugación
- Una “bacteria dadora” (F+) transfiere un plásmido (factor F o episoma) a una
“bacteria aceptora” (F-)
- Si el plásmido otorga resistencia a algún antibiótico se llama factor R
- El plásmido se transfiere a través de los pelos sexuales que tiene la bacteria 
dadora.
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Transducción
Intercambio de fragmentos de ADN cromosómico
mediante un virus que actúa como vector
1) El fago infecta a una bacteria (le inocula su ADN)
2) Replicación del fago. Lisis bacteriana. El fago se lleva “un poco” de ADN de la bacteria
3) El virus infecta a otra bacteria y le inocula su ADN + ADN de la anterior bacteria.
4) Integración del ADN híbrido del virus al ADN de la nueva bacteria infectada. 
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Rickettsias y Micoplasmas
(procariontes sin pared celular)
Rickettsia prowazekii
Agente causal del tifus, transmitida
por los piojos.
Son células que se reproducen
dentro de células vivas.
Mycoplasma iowae
Son procariontes sin pared celular,
mil veces más pequeñas que una
bacteria y un millón de veces menor
que una célula eucarionte promedio.
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RICKETTSIAS
� Reino: Monera (unicelulares aeróbicos)
� Parásitos intracelulares obligados
� Pleomórficas ( cocos, bacilos, filamentos)
� Tamaño: intermedio entre bacterias y virus
� Se pueden observar con elmicroscopio óptico
� Carecen de pared celular
� Viven en: piojos, pulgas y garrapatas 
� Se transmiten al hombre por picaduras y se alojan en endotelio 
capilar
� Enfermedades que causan: 
Tifus clásico (transmitido por piojos)
Tifus murino (transmitido por pulgas de las ratas)
Fiebre de las montañas rocosas (transmitido por garrapatas)
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MYCOPLASMAS
“son los seres vivos mas pequeñas”
� Reino: Monera ( unicelulares aeróbicos)
� Parásitos intracelulares 
� Pleomórficas
� Tamaño: similar al de un virus (miden menos de 1 µm)
� No se pueden ver con el microscopio óptico
� Carecen de pared celular
� Enfermedades que causan:
Mycoplasma pneumoniae: neumonía atípica
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Célula Eucarionte
Organización General
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Características Diferenciales entre Célula Procariota y Eucariota
Característica Célula Procariótica Célula Eucariótica
Núcleo No posee membrana nuclear Posee membrana nuclear
Cromosomas Un único cromosoma circular y desnudo Posee uno o más cromosomas lineales unidos a 
proteínas (cromatina)
ADN extracromosómico Puede estar presente como plásmidos Presente en organelas (mitocondrias y 
cloroplastos)
Organelas citoplasmáticas No posee Mitocondrias y cloroplastos, (los cloroplastos 
presentes sólo en células vegetales)
Membrana plasmática Contiene las enzimas de la cadena respiratoria, 
también puede poseer los pigmentos 
fotosintéticos
Semipermeable, sin las funciones de la membrana 
procariótica
Sistema de endomembranas No posee Presenta REG, REL, Golgi, lisosomas, vacuolas y 
vesículas.
Pared celular Capa rígida de peptidoglucano (excepto 
micoplasmas)
No poseen pared de peptidoglucano. Pueden poseer 
una pared de celulosa o quitina
Esteroles Ausentes (excepto micoplasmas) Generalmente presentes
Citoesqueleto Ausente Presente. Formado por filamentos proteicos.
Exocitosis y Endocitosis Ausente Presente
Ribosomas 70 S en el citoplasma 80 S en el retículo endoplásmico y en el citosol
División Fisión Binaria (amitosis) Mitosis - Meiosis
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MÉTODOS DE 
ESTUDIO DE 
LAS CÉLULAS
MÉTODOS DE 
ESTUDIO DE 
LAS CÉLULAS
Microscopía
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MICROSCOPIA OPTICA Y 
ELECTRONICA
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Microscopio Óptico
Microscopio
óptico clásico
MICROSCOPIO ÓPTICO
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MICROSCOPIO ELECTRÓNICO
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Escherichia coli al microscopio óptico
E. coli
Células de Escherichia 
coli, bacteria habitante 
del tracto intestinal. 
Escherichia coli al microscopio óptico
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Escherichia coli al microscopio 
electrónico de transmisión
Escherichia coli al microscopio 
electrónico de transmisión
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Escherichia coli al microscopio 
electrónico de barrido
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Mitocondria observada con MET
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Ojo Humano 0,1 mm = 100 µm
M. O. 0.25 µm
M. E. 5 A 10 A
(1 mm = 103 µm = 106 nm = 107 °A) 
Es la menor distancia que puede ser resuelta 
por un sistema óptico.
Distancia mínima que permite ver 
“separados” dos puntos.
LÍMITE DE RESOLUCIÓN
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M.O. M.E.
MECANISMO Dispersión luz Dispersión de e-
UTILIZA Lentes Bobinas 
electromagnéticas
AUMENTOS Hasta 1000 veces Un millón de veces
COLORACIÓN Sí No
FIJACIÓN Formol Glutaraldehído
INCLUSIÓN Parafina Resinas
CORTE Micrótomo Ultramicrótomo
COLORANTES Diversos Contrastantes
MONTAJE Porta y cubre de 
vidrio
Grillas de metal o 
plástico
MICROSCOPIOS
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TÉCNICA HISTOLÓGICA
Pasos: Pasos: 
1) FIJACIÓN (formol)
2) DESHIDRATACION (c/etanol, para eliminar el agua)
3) INCLUSIÓN (parafina)
5) CORTE (micrótomo)
6) DESPARAFINIZACION
7) COLORACIÓN (colorante)
8) MONTAJE (porta y cubre)
Conjunto de pasos de preparación de las muestras 
para estudiarlas en el microscopio óptico.
Conjunto de pasos de preparación de las muestras 
para estudiarlas en el microscopio óptico.
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ESTUDIO DE LA CÉLULA
saca 
IN VIVO : la célula permanece viva
- IN SITU (VITAL) : la célula se estudia sin 
ser sacada de su lugar
- IN VITRO (SUPRAVITAL): la célula se saca 
de su lugar natural pero se la mantiene viva.
POST MORTEM : se estudia la célula muerta.
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Virus y Otros
agentes infecciosos
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VIRUS
(virus =acido nucleico + proteínas)
Micrografías de virus
a.: Adenovirus (250.000 x )
(neumonias)
b.:Bacteriófago T4 ( 141.000 x )
c. Virus del Ebola ( 200.000 x )
( fiebre hemorragica)
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Tipos de Virus
Genomas Virales Ejemplo
dsADN (bicatenario lineal) Herpes; adenovirus.
dsADN (bicatenario circular) HPV (virus del papiloma humano),
Bacteriófagos.
ssADN (monocatenario lineal) Circovirus (infecciones 
asintomáticas en humanos)
ssARN(+): Se traduce directamente, 
actúa como ARNm.
Rubeola; Algunas hepatitis; 
fiebre amarilla; etc.
ssARN(-):Traen una ARN pol que 
sintetiza ssARN(+) que 
actua como ARNm.
Ebola; sarampión; rabia, etc.
ssARN: (2 moléculas de ARN; 
retrovirus)
HIV; algunos oncovirus
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Virus desnudos y envueltos
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Estructura de un virus envuelto
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HIV
retrovirus envuelto
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Dogma de la Biología Molecular
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Infección por HIV
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BACTERIÓFAGOS
son virus que infectan a bacterias
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Replicación Viral
Ciclo Lítico
Fases:
1 y 2) Adsorción
3) Penetración (viropexis o inoculación)
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4) Denudación (desintegración viral)
Latencia (puede existir o no)
Replicación ( de todas las estructuras virales)
5) Armado y Maduración 
6) Liberación Viral (lisis celular)
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Replicación Viral
Ciclo Lisogénico
Replicación 
viral y lisis
separación 
ocasional del 
profago
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OTROS AGENTES INFECCIOSOS
•VIROIDES : moléculas de ARN que infectan 
células vegetales.
• PRIONES: moléculas proteicas con capacidad 
infecciosa (PrPsc)
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Proteínas priónicas
Son proteínas presentes en SNC
- PrPc: protege al SNC de la neurodegeneración
- PrPsc: patógena, produce neurodegeneración y muerte neuronal 
(Kuru en humanos; Scrapie en ganado ovino; Encefalopatía 
Espongiforme Bovina en ganado bovino)
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Ciclo Celular
• Toda célula proviene de otra célula.
• Las células se originan por división de una célula madre.
• En procariotas la división de una célula madre por fision 
binaria origina dos células hijas idénticas entre sí e idénticas 
a la célula madre que les dio origen.
• El eucariotas la división de una célula madre por mitosis
origina dos células hijas idénticas entre sí e idénticas a la 
célula madre que les dio origen.
• El tiempo que transcurre entre una división celular y la 
siguiente se llama CICLO CELULAR.
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División Celular
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Ciclo Celular
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CICLO CELULAR
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PUNTOS DE CONTROL DEL CICLO 
CELULAR
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REGULACION DEL CICLO CELULAR
• La regulación es mediada por factores promotores (FP)
• El FP está formado por una ciclina (proteína de cc variable 
durante el ciclo celular) y una quinasa (proteína que fosforila 
sustratos con gasto de ATP).
• Cuando la ciclina aumenta activa a una quinasa, esta “fosforila 
algo” y esto hace que se pase de una etapa del ciclo a la 
siguiente.
• FPS= ciclinas G1 + cdk2
• FPM= ciclinas M + cdk1
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Regulación del Ciclo Celular
Hay proteínas que activan el ciclo celular y otras proteínas que lo 
frenan
CICLINASCICLINAS
CDKCDK
Quinasas
activadas
Quinasas
activadas
Proteína 
Rb
Proteína 
Rb
Avance Ciclo 
Celular
Avance Ciclo 
Celular
fosforilafosforila
estimulaestimula
p21 y 
p53
p21 y 
p53 inhibeninhiben
CDKCDK Ciclo 
Celular
Ciclo 
Celulardetienedetiene
- La proteína Rb es un freno que se encuentra hacia el final de G1. 
-Las ciclinas D y E aumentan su nivel hacia el final de G1 y activan a la cdk2. 
-La cdk2 fosforila a la proteína Rb y de esa manera eliminan el freno 
permitiendo que el ciclo celular avance hacia la etapa S.
- La proteína Rb es un freno que se encuentra hacia el final de G1. 
-Las ciclinas D y E aumentan su nivel hacia el final de G1 y activan a la cdk2. 
-La cdk2 fosforila a la proteína Rb y de esa manera eliminan el freno 
permitiendo que el ciclo celular avance hacia la etapa S.