Ciclo Celular: Bases Celulares y Moleculares de la Medicina I

Ciclo Celular

• El ciclo celular es la secuencia cíclica de procesos en la vida de una célula eucariota que conserva la capacidad de dividirse.
• El ciclo celular se puede dividir en dos fases principales: fase M y interfase.
• La fase M incluye:
  • Mitosis: durante la cual los cromosomas duplicados se separan en dos núcleos.
  • Citocinesis: en la que toda la célula se divide en dos células hijas.
• La interfase es el período entre las divisiones celulares, es un intervalo donde la célula crece y efectúa diversas actividades metabólicas.
• La interfase se divide en fases G1, S y G2.
  • La fase S es equivalente al período de síntesis del ADN.
  • G1 es el intervalo entre la fase M y la fase S, mientras que G2 es el intervalo entre la fase S y la fase M.

Ciclos Celulares In Vivo

• Se reconocen tres categorías celulares amplias:
  1. Células muy especializadas y carecen de la capacidad para dividirse (nerviosas, musculares o eritrocitos).
  2. Células que no se dividen en condiciones normales, pero que pueden inducirse para iniciar la síntesis de DNA y dividirse cuando reciben el estímulo apropiado (hepatocitos y linfocitos).
  3. Células con un nivel relativamente alto de actividad mitótica (células germinales de varios tejidos adultos).

Ciclina y Proteína Quinasa Dependiente de Ciclina (Ckd)

• Las ciclinas son proteínas que participan en la regulación del ciclo celular.
• Las ciclinas forman complejos con enzimas quinasas dependientes de ciclinas (Cdks).
• Cuando una ciclina se une a Cdk, tiene dos efectos:
  1. Activa la Cdk como una quinasa.
  2. Dirige a la Cdk a un conjunto específico de proteínas blanco, las apropiadas para el período del ciclo celular controlado por la ciclina.

Mitosis

• Prophase: El material cromosómico se condensa para formar cromosomas mitóticos compactos.
• Prometaphase: Los microtúbulos cromosómicos se unen con los cinetocoros de los cromosomas.
• Metaphase: Los cromosomas están alineados en la placa de la metafase, unidos por microtúbulos cromosómicos a ambos polos.
• Anaphase: Los centrómeros se dividen y las cromátidas se separan.
• Telophase: Los cromosomas se aglomeran en los polos opuestos del huso.

Citocinesis

• Formación y operación del anillo contráctil durante la citocinesis.
• Los filamentos de actina ensamblan un anillo en el ecuador celular.
• La contracción del anillo, que requiere la acción de la miosina, produce la formación de un surco que divide la célula en dos.

Meiosis

• La meiosis es un proceso de división celular a través del cual a partir de una célula diploide (2n) se producen cuatro células haploides (n).
• División I o Mitosis reduccional:
  • Profase I: Se subdivide en leptoteno, zigoteno, paquiteno, diploteno y diacinesis.
  • Metafase I: Los dos cromosomas homólogos de cada bivalente se conectan con las fibras del huso de los polos opuestos.
  • Anaphase I: Los cromosomas homólogos se separan, cada polo recibe una colección aleatoria de cromosomas maternos y paternos.
  • Telophase I: Da lugar a dos células hijas cuyos núcleos tienen cada uno n cromosomas con dos cromátidas.
• División II o Mitosis ecuacional:
  • Profase II: Es más sencilla que su predecesora.
  • Metafase II: Los cromosomas se alinean en la placa de metafase II.
  • Anaphase II: Comienza con la separación sincrónica de los centrómeros, que mantuvieron juntas a las cromátidas hermanas.
  • Telophase II: Los cromosomas de nuevo están encerrados por una envoltura nuclear.

Ciclo Celular

• El ciclo celular es la secuencia cíclica de procesos en la vida de una célula eucariota que conserva la capacidad de dividirse.
• El ciclo celular se divide en dos fases principales: fase M y interfase.
• La fase M incluye la mitosis y la citocinesis.
• La interfase se divide en fases G1, S y G2.
• La fase S es equivalente al periodo de síntesis del ADN.
• La mayoria de las células, las fases G1 y G2 separan los principales acontecimientos de la fase S y de la fase M.

Células en Vivo

• Se reconocen tres categorías celulares amplias:
  • Células muy especializadas que carecen de la capacidad para dividirse (nerviosas, musculares, eritrocitos).
  • Células que no se dividen en condiciones normales, pero que pueden inducirse para iniciar la síntesis de DNA y dividirse cuando reciben el estímulo apropiado (hepatocitos, linfocitos).
  • Células que tienen un nivel relativamente alto de actividad mitótica (células germinales, células hemopoyéticas, células primordiales).

Ciclina y Proteína Quinasa Dependiente de Ciclina (Ckd)

• Las ciclinas son proteínas que participan en la regulación del ciclo celular.
• Forman complejos con enzimas quinasas dependientes de ciclinas (Cdks).
• La ciclina activa la Cdk como una quinasa y dirige a la Cdk a un conjunto específico de proteínas blanco.

Mitosis

• La mitosis se divide en varias fases:
  • Prophase: El material cromosómico se condensa para formar cromosomas mitóticos compactos.
  • Prometaphase: Los microtúbulos cromosómicos se unen con los cinetocoros de los cromosomas.
  • Metaphase: Los cromosomas están alineados en la placa de la metafase.
  • Anaphase: Los centrómeros se dividen y las cromátidas se separan.
  • Telophase: Los cromosomas se aglomeran en los polos opuestos del huso.

Citocinesis

• La citocinesis es la formación y operación del anillo contráctil durante la división celular.
• Los filamentos de actina ensamblan un anillo en el ecuador celular.
• La contracción del anillo produce la formación de un surco que divide la célula en dos.

Meiosis

• La meiosis es un proceso de división celular a través del cual a partir de una célula diploide (2n) se producen cuatro células haploides (n).
• La meiosis se divide en dos divisiones: División I o Mitosis reduccional y División II o Mitosis ecuacional.
• La Profase I se subdivide en leptoteno, zigoteno, paquiteno, diploteno y diacinesis.
• En la meiosis, los cromosomas homólogos se parean en sinapsis y puede ocurrir entrecruzamiento.

Comparación entre Mitosis y Meiosis

• La mitosis ocurre en la mayoría de las células eucarióticas, mientras que la meiosis ocurre en la formación de gametos.
• En la mitosis, no hay apareamiento de cromosomas homólogos, mientras que en la meiosis, los cromosomas homólogos se parean en sinapsis.
• La mitosis mantiene el número de cromosomas, mientras que la meiosis divide el número de cromosomas de diploide a haploide.
• La mitosis produce dos células hijas idénticas, mientras que la meiosis produce cuatro células hijas con combinaciones variadas de cromosomas y no son idénticas a la célula madre.