Ciclo celular

Ciclo celular

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  Ciclo celular Profesor ErnestoArgüello Castillo Una célula no puede crecer indefinidamente al aumentar de tamaño, esto debido al crecimiento de la membrana celular, así como de la mayoría de los componentes citoplasmáticos. Cuando se alcanza una masa crítica, la superficie de la membrana celular es muy pequeña para permitir la entrada y la salida de los materiales que la célula necesita. La solución es dividirse produciendo células hijas más pequeñas. Interfase Bajo condiciones apropiadas, las células hijas, a su vez, crecerán y se dividirán. Al pasar la célula por este ciclo celular, deben llevarse a cabo dos procesos clave de manera coordinada y precisa. Inicialmente, una célula pasa por un periodo de crecimiento y de aumento de la masa celular, de producción de biomoléculas, el cual se llama Interfase. De acuerdo con varios aspectos de la actividad metabólica del mismo la interfase, se ha dividido en tres estados: estado G1 quiere decir "Gap 1" (Intervalo 1). Este estado es dedicado al crecimiento celular y a los preparativos químicos para la duplicación del ADN. Durante esta fase, las moléculas de ADN están formadas por hilos desplegados de cromatina. Cuando se han acumulado una cierta cantidad de sustancias y la celula posee un cierto tamaño comienza la duplicación del ADN, estado conocido como S; representa "Synthesis". Después de completar la duplicación del ADN, la célula entra en una segunda fase de crecimiento llamado estado G2 representa "GAP 2" (Intervalo 2). Este estado es nuevamente de crecimiento celular y de preparación química para la división nuclear o período M. Figura1. Esquemadel ciclocelular El estado M, se presenta en dos variantes: "mitosis" o "meiosis", en M ocurre la división nuclear (cariocinesis) y citoplasmática (citocinesis).
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  El proceso demitosis está diseñado para asegurar que una dotación "exacta" de los cromosomas sea pasada a las células hijas. Por lo que las células hijas tendrán el mismo número de cromosomas que la origuinal. La duración de la interfase es variable, depende del tipo de célula y de la especie. En particular, en la fase G1, presentan grandes diferencias. Cuando la célula entra en un estado muy prolongado de G1 y no progresa hacia otra fase, se dice que está en G0 (G cero). Muchas células se detienen en esta fase, al no contar con las condiciones necesarias para abrir las compuertas químicas y ambientales para el próximo estado. Una vez satisfechos estos requerimientos la célula reinicia el proceso hasta la división. Mitosis Consiste en la división regular de una célula en tal forma que cada una de las células hijas reciba exactamente el mismo número y tipo de cromosomas que poseía la célula progenitora De modo que las células hijas son exactamente iguales a la célula progenitora, este proceso no favorece la variabilidad genética. En el ser humano el número normal de cromosomas en cada célula es 46 y corresponde a la totalidad de cromosomas característica para la especie, a este número de le denomina número diploide o 2n de modo que las células hijas de la mitosis también son diploides. El proceso de mitosis está directamente relacionado con la reproducción asexual y permite: a. Aumento del número de individuos en organismos unicelulares; también de organismos pluricelulares que se reproducen asexualmente ejemplo hongos, esponjas marinas, estrellas de mar. b. Crecimiento de los organismos pluricelulares debido al aumento del número de sus células constituyentes. c. Regeneración de partes dañadas y curación de heridas mediante producción de nuevas células. La división mitótica consta de 4 fases: profase, metafase, anafase y telofase. Profase: Comienza cuando los largos hilos de cromatina comienzan a condensarse y a formar los cromosomas este procese consiste en un arrollamiento en el cual los cromosomas se hacen simultáneamente más cortos y gruesos en este momento empiezan a ser visibles si son previamente teñidos. Cada cromosoma se ha duplicado durante la fase S previa, y consisten en un par de unidades idénticas, llamadas cromátidas hermanas.
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  El nucleolo desaparececomo tal los centriolos se duplican y se desplazan hacia los polos opuestos de la célula, a partir de los centriolos se produce una serie de microtúbulos llamados ásteres y posteriormente conformaran el huso acromático o mitótico. La membrana nuclear se disocia y los cromosomas se unen a los microtúbulos por medio del cinetocoro, (corpúsculo que forma parte del cromosoma y se ubica en el centrómero) y empiezan a migrar al plano ecuatorial (placa metafásica) de la célula. Figura 2. Representación de la profase. a) Presencia de membrana celular b) Duplicación de centriolos c) Formación del huso mitótico y disociación de la membrana nuclear Metafase: En esta los cromosomas se ubican en el ecuador de la célula, el huso mitótico queda completo y está formado numerosos microtúbulos que se extienden desde cada polo hacia la región ecuatorial donde estos se superponen (microtúbulos polares que no tienen cromosomas adheridos a ellos), y desde los cinetocoros hacia los polos (microtúbulos del cinetocoro) Metafase Centriolos Asteres a b c
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  Anafase: Esta fase comienzacon la separación sincronizada de cada cromátida que se mueve hacia los polos opuestos de la célula. Este movimiento parece ser el resultado del acortamiento de los microtúbulos en contacto con el cinetocoro y la separación de los microtúbulos polares. Figura 3. Anafase Telofase: Los cromosomas llegan a los polos opuesto de la célula, las fibras del huso desaparecen y se forma nuevamente la membrana nuclear, los centriolos, los cromosomas se descondensan y se retorna a las condiciones previas a la mitosis. Figura 5. Telofase e inicio de citocinesis El proceso de citocinesis o división del citoplasma constituye el último paso en la formación de células hijas comienza durante la telofase y concluye con ella. En las células animales este proceso se da mediante la formación de un surco que la rodea en la región ecuatorial formado por un anillo de microfilamentos este se profundiza en forma gradual hasta que separa el citoplasma.