Ciclo celular

Las células de los distintos organismos pasan durante su vida por distintos períodos, cada uno de ellos característico y claramente diferenciado.

Cada tipo celular cumple con sus funciones específicas durante la mayor parte de su vida, creciendo gracias a la asimilación de materiales provenientes de su ambiente y con ellos sintetiza nuevas moléculas por medio de complejos procesos regulados por su material genético.

Cuando una célula aumenta hasta llegar a un determinado tamaño, su eficiencia metabólica se torna crítica, entonces se divide. En los organismos pluricelulares, se produce un crecimiento a partir de una célula como así también se aumenta la masa tisular y se reparan los tejidos lesionados o desgastados, por aumento del número de células.

Las nuevas células originadas en esta división poseen una estructura y función similares a las células progenitoras, o bien derivadas de ellas.

Un ciclo celulares la secuencia de acontecimientos interconectados que comienza con la formación de una célula y termina cuando dicha célula se divide en otras dos hijas.

Fases Del Ciclo Celular

La célula puede encontrase en dos estados claramente diferenciados:

El estado de división, llamado Fase M.

El estado de no división o Interfase. La célula realiza sus funciones y, si está destinada a avanzar a la división celular, comienza por realizar la duplicación de su ADN.

Interfase

Es el proceso comprendido entre divisiones celulares. Es la fase más larga del Ciclo Celular, ocupando casi el 95% del ciclo, transcurre entre dos mitosis y comprende tres etapas: G1, S y G2.

figura 1. 

Fase G1: 1 Fase del crecimiento celular.

En esta fase ocurre la síntesis de proteínas y ARN. Es el periodo que transcurre entre el fin de una mitosis y el inicio de la síntesis de ADN. Tiene una duración de entre 6 y 12 horas, y durante ese tiempo la célula dobla su tamaño y masa debido a la continua síntesis de datos de todos sus componentes, como resultado de la expresión de los genes que codifican las proteínas responsables de su fenotipo particular.

Fase S: Replicación o Síntesis del ADN.

El período S o de síntesis de ADN tiene como característica fundamental la síntesis de nuevo material genético, para que las células hijas tengan la misma dotación. Sin embargo persisten los altos índices de síntesis de ARN para obtener enzimas requeridas en la síntesis de histonas que formarán parte de la macroestructura del ADN y tubulinas relacionadas con el proceso de división celular.

Fase G2:

En esta fase, ya con el ADN duplicado, la célula ensambla las estructuras necesarias para la separación de las células hijas durante la división celular y la citocinesis (separación del citoplasma).

Fase M: Mitosis y Citocinesis.

Es la división celular en la que una celular progenitora (células eucariotas, células somáticas –células comunes del cuerpo-) se divide en dos células hijas idénticas. Esta fase incluye la mitosis, a su vez dividida en: Profase, Metafase, Anafase, Telofase. Si el ciclo completo durara 24 horas, la  fase M duraría alrededor de 30 minutos.

Mitosis:

La mitosis cumple la función de distribuir los cromosomas duplicados de tal modo que cada nueva célula obtenga una dotación completa de cromosomas.

·         Interfase: la cromatina ya está duplicada pero todavía no se ha condensado. Dos pares de centriolos se encuentran justo al lado de la envoltura nuclear.

·         Profase: en esta fase los centriolos empiezan a moverse en dirección a los polos opuestos de la célula, los cromosomas condensados ya son visibles, la envoltura nuclear se rompe y empieza la formación del huso mitótico. 

figura 2. profase

·         Metafase: las fibras polares y cinetocóricas del huso tiran de cada par de cromátides hacia un lado y otro. Los pares de cromátides se alinean en el ecuador de la célula. 

figura 3. metafase

·         Anafase: los cromátides se dividen. Las dos dotaciones de cromosomas recién formados se empujan hacia polos opuestos de la célula. 

figura 4 anafase

·         Telofase: la envoltura nuclear se forma alrededor de cada dotación cromosómica y los cromosomas se descondensan y adquieren, nuevamente,  un espacio difuso. El huso mitótico de desorganiza y la membrana plasmática se envagina en un proceso que hace separar las dos células hijas. 

figura 5. telofase

Meiosis

La meiosis es la división celular que permite la reproducción sexual. Comprende dos divisiones sucesivas: una primera división meiótica, que es una división reduccional, ya que de una célula madre diploide (2n) se obtienen dos células hijas haploides (n); y una segunda división meiótica, que es una división ecuacional, ya que las células hijas tienen el mismo número de cromosomas que la célula madre (como la división mitótica). Así, dos células n de la primera división meiótica se obtiene cuatro células n. Igual que en la mitosis, antes de la primera división meiótica hay un período de interfase en el que se duplica el ADN. Sin embargo, en la interfase de la segunda división meiótica no hay duplicación del ADN.

Primera División Meiótica

Profase I. Es la más larga y compleja, puede durar hasta meses o años según las especies. Se subdivide en: leptoteno, se forman los cromosomas, con dos cromátidas; zigoteno, cada cromosoma se une íntimamente con su homólogo; paquiteno, los cromosomas homólogos permanece juntos formando un bivalente o tétrada;  diploteno, se empiezan a separar los cromosomas homólogos, observando los quiasmas; diacinesis, los cromosomas aumentan su condensación, distinguiéndose las dos cromátidas hermanas en el bivalente. 

figura 6

Metafase I.   La envoltura nuclear y los nucleolos han desaparecido y los bivalentes se disponen en la placa ecuatorial.

figura 7

Anafase I.  Los dos cromosomas homólogos que forman el bivalente se separan, quedando cada cromosoma con sus dos cromátidas en cada polo. 

figura 8

Telofase I. Según las especies, bien se desespiralizan los cromosomas y se forma la envoltura nuclear, o bien se inicia directamente la segunda división meiótica. 

figura 9

Segunda División Meiotica

Está precedida de una breve interfase, denominada intercinesis, en la que nunca hay duplicación del ADN. Es parecida a una división mitótica, constituida por la profase II, la metafase II, la anafase II y la telofase II.

Profase II: Durante la Profase II, la membrana nuclear (si se formó durante la Telofase I) se disuelve, y aparecen las fibras del huso, al igual que en la profase de la mitosis. En realidad la Meiosis II es muy similar a la mitosis.

figura 10

Metafase II: es similar a la de la mitosis, con los cromosomas en el plano ecuatorial y las fibras del huso pegádose a las caras opuesta de los centrómero en la región del cinetocoro.

figura 11

Anafase II: Durante la Anafase II, el centrómero se divide y las entonces cromátidas, ahora cromosomas, son segregadas a los polos opuestos de la célula. 

figura 12

Telofase II: a Telofase II es idéntica a la Telofase de la mitosis. La citocinésis separa a las células.

figura 13