Resumen del Ciclo Celular PDF

El ciclo celular  Las etapas por las que una célula debe pasar entre una división y otra se conoce con el nombre de ciclo celular. Bajo condiciones óptimas de nutrición, temperatura y pH, la duración del ciclo celular eucarionte es constante para cada tipo celular. El tiempo que dura un cicl...

El ciclo celular  Las etapas por las que una célula debe pasar entre una división y otra se conoce con el nombre de ciclo celular. Bajo condiciones óptimas de nutrición, temperatura y pH, la duración del ciclo celular eucarionte es constante para cada tipo celular. El tiempo que dura un ciclo celular varía entre especies y entre distintos tejidos de la misma especie. En una célula vegetal o animal que crece activamente es de 8 a 20 horas. Cuando las células alcanzan cierto tamaño, deben dejar de crecer o bien dividirse. No todas las células se dividen, por ejemplo los glóbulos rojos normalmente no se dividen una vez maduros. Algunas células del músculo esquelético dejan de dividirse después de los primeros meses de vida, mientras que las células del tracto digestivo y las células de la piel se dividen frecuentemente a lo largo de la vida de un organismo. El ciclo celular consta de dos fases principales: la interfase y la fase M. La interfase es la etapa en la que la célula no se divide y pasa la mayor parte de su vida. La fase M consta de dos procesos principales: la mitosis (división celular) y la citocinesis (división del citoplasma). Interfase Una célula que es capaz de dividirse, es muy activa durante la interfase, ya que sintetiza las moléculas necesarias (proteínas, lípidos y otras moléculas de importancia biológica) y crece. Durante la interfase se lleva a cabo el crecimiento celular ya que la célula duplica todos sus organelos y moléculas. Está integrada por fase G1, fase S y fase G2. G corresponde a gap que significa intervalo en inglés, porque se trata de una fase de ciclo celular durante el cual no hay síntesis de ADN. Fase G1. Es el tiempo que transcurre entre el final de la mitosis y el principio de la fase S. Esta fase es típicamente la más larga y en ella se realiza el crecimiento y el metabolismo normal de la célula. Cabe aclarar que las células que no se dividen normalmente se detienen en esta fase de la interfase (G1) y se encuentran en un estado denominado G0. Hacia el final de la fase G1, las enzimas necesarias para la síntesis de ADN se vuelven más activas. La síntesis de estas enzimas y de las proteínas necesarias para la división celular, permiten que la célula entre a la fase S.  Fase S. Es la fase de síntesis de ADN y de histonas para que la célula pueda tener copias duplicadas de sus cromosomas. A principio de la década de 1950, los investigadores demostraron que las células que se preparaban para dividirse, duplicaban sus cromosomas en un tiempo muy restringido de la interfase y no durante la mitosis, como se había creído hasta entonces. Fase G2. Una vez completada la fase S, la célula entra en una segunda fase intervalo, la fase G2 en la que aumenta la síntesis de proteínas al mismo tiempo que se realizan los pasos finales de preparación de la célula para la división. En muchas células, la fase G2 es corta en comparación con la fase S y G1.  Al observar al microscopio las células, se identifican fácilmente las que están en interfase, porque el núcleo posee nucléolo(s) y membrana nuclear. El ADN es laxo, es decir esta en forma de cromatina. Mediante las micrografías, se observan regiones de la cromatina que están más condensadas y obscuras. Esta cromatina se denomina heterocromatina y es considerada cromatina inactiva. Un ejemplo de esta es el corpúsculo de Barr. La eucromatina es la cromatina activa, se condensa solo durante división celular (mitosis y meiosis) para transformarse en cromosomas.  La fase M consta de dos procesos Fase M principales que son la mitosis y la citocinesis.  MITOSIS La mitosis es un proceso altamente organizado que permite que una célula progenitora transmita una copia de cada cromosoma a cada una de sus células hijas, es decir, los dos nuevos núcleos reciben el mismo número y tipo de cromosomas característicos del núcleo original. La mitosis inicia al finalizar la fase G2. La mitosis en realidad es un ciclo continuo, pero con fines didácticos se divide en cinco etapas: profase, prometafase, metafase, anafase y telofase.  Tanto en las células animales como vegetales, cada polo, contiene una región, el centro organizador de microtúbulos (COMT), a partir del cual irradian los microtúbulos que forman el husos mitótico. A través del microscopio electrónico se observa que en algunas células vegetales los COMT consisten en unas fibras con poca o ninguna estructura definida. En cambio, las células animales presentan un par de centríolos en el centro de cada COMT. Los centríolos están rodeados por fibrillas que forman el material pericentriolar. Los microtúbulos del huso terminan en el material pericentriolar pero no llegan a tocar los centríolos.  A la segunda fase de la mitosis se le conoce como prometafase. Esta fase inicia cuando la envoltura nuclear ha sido desintegrada y se internaliza en vesículas para usarla más tarde. El huso mitótico está totalmente formado. Al inicio de la prometafase, los cromosomas duplicados están esparcidos por toda la región nuclear. Los microtúbulos del huso crecen y tienen movimientos dinámicos y aleatorios que les dan una apariencia de ir “buscando” a los cromosomas. Si un microtúbulo se acerca a un centrómero, es “capturado” por uno de los cinetocoros del cromosoma duplicado. Durante el movimiento de los cromosomas hacia el plano medio de la célula, los microtúbulos se acortan gracias a la eliminación de subunidades de tubulina, y los microtúbulos cortos se alargan por la adición de subunidades de tubulina. Este acortamiento y alargamiento tiene lugar mientras el microtúbulo sigue unido firmemente al cinetocoro.  El huso mitótico está constituido de dos tipos de microtúbulos: los polares y los cinetocóricos. Los microtúbulos polares, también son conocidos como no-cinetocóricos, debido a que no están unidos a los cinetocoros de los cromosomas, sino que se extienden de cada polo de la región ecuatorial, donde se superponen entre ellos. Los microtúbulos cinetocóricos se extienden de cada polo y se unen a los cinetocoros de los cromosomas.  Durante la metafase cada cromátida está completamente condensada (gruesa), por lo que son fácilmente distinguibles. Esto se aprovecha para fotografiar los cariogramas, que se obtienen al romper las membranas nucleares en metafase, mediante técnicas especiales y establecer el cariotipo, cuando existen sospechas de posibles alteraciones cromosómicas. A medida que la célula mitótica avanza de metafase a anafase, las cohesinas restantes que unen a las cromátidas hermanas en la región centromérica, se van disociando.  Una vez que los cromosomas ya han llegado a sus respectivos polos, inicia la etapa final de la mitosis, la telofase. Esta fase se caracteriza por el retorno a las condiciones de la interfase, es decir, los cromosomas se descondensan mediante desenrrollamiento y ya no se llamarían cromosomas sino nuevamente cromatina (hebras delgadas y largas). Se forma una nueva envoltura nuclear alrededor de cada cromatina, dando origen a dos nuevos núcleos. Las dos nuevas envolturas nucleares se forman con las pequeñas vesículas procedentes de la envoltura nuclear que fue desintegrada durante la profase. Los microtúbulos del huso mitótico desaparecen y los nucléolos se reorganizan y vuelven a ser visibles.  La citocinesis es la división del citoplasma para originar dos células hijas. La citocinesis normalmente inicia antes de finalizar la mitosis. La citocinesis de una célula animal o de una célula fúngica, inicia con la formación de un anillo contráctil de actiomiosina (actina y miosina), unido a la membrana plasmática rodeando a la célula en su región ecuatorial y perpendicularmente al huso mitótico. El anillo se contrae formando un surco de división que se profundiza de manera gradual y que finalmente separa el citoplasma en dos células hijas, cada una de ellas con un núcleo completo. Si la mitosis no va seguida de la citocinesis, se forman células multinucleadas; ésta es una condición normal en ciertos tipos celulares. Por ejemplo, el cuerpo de los mohos plasmodiales está formado por una masa de citoplasma multinucleado.  En la citocinesis de las células vegetales se forma la placa celular, una división localizada en la región ecuatorial del huso y que crece lateralmente hacia la pared celular. La placa celular se genera a partir de una línea de vesículas originadas en el complejo de Golgi. Las vesículas contienen materiales para construir la pared celular primaria de cada célula hija así como también una lámina media que une entre sí las paredes celulares primarias. Las membranas de las vesículas se unen para formar las membranas plasmáticas de las células hijas.