Ciclo Celular

El ciclo celular es el conjunto de etapas por los que pasan las celulas durante las cuales crecen aumentando su tamaño y su numero de organulos, y por ultimo de divide en dos celulas pequeñas.

La duracion del ciclo celular es variable, a veces de pocas horas hasta varios meses, dependiendo del tipo de celula y en el momento en que se desarrolla.

A lo largo del ciclo celular se pueden diferenciar dos fases: La division celular y la Interfase celular. Es decir el periodo entre division y division celular.

La division celular occupa el 10% del tiempo en tanto el resto es ocupado por la interfase celular del ciclo celular.

Interfase: la interfase, que es una etapa de reposo entre las divisiones celulares, es en realidad un período de diversas actividades.

Esas actividades de interfase son indispensables para hacer posible la próxima mitosis. La interfase generalmente dura al menos 12 a 24 horas en tejido de mamíferos. Durante este período, la célula está sintetizando ARN constantemente, produciendo proteínas y creciendo en tamaño. Al estudiar los eventos moleculares en las células, los pasos se han dividido en 4 pasos: Gap 0 (G0), Gap 1 (G1), S (síntesis), Gap 2 (G2).

Gap (espacio) 0 (G0): hay veces en que una celula abandona el ciclo y deja de dividirse. Esto puede ser un período de descanso temporal o más permanente. Un ejemplo de esto último es una célula que ha alcanzado una etapa final de desarrollo y ya no se dividirá (por ejemplo, una neurona).

Gap 1 (G1): Es el espacio comprendido entre la division celular y el inicio de la duplicacion de los cromosomas.

A lo largo de la del G1 la actividad celular que habia disminuido por la division se recupera y los procesos metabolicos se desarrolan con mayor velocidad de acuerdo a los requerimientos de las celulas.

Las células aumentan de tamaño hasta alcanzar el tamaño propio de la celula. En Gap 1, producen ARN y sintetizan proteínas. Un importante mecanismo de control del ciclo celular activado durante este período (G1 Checkpoint) asegura que todo esté listo para la síntesis de ADN.

Aumenta la cantidad de estructuras celulares, se duplican las mitocondrias y cloroplastos en celulas vegetales. El reticulo endoplasmatico aumenta su tamaño dando lugar a nuevas estructuras como el aparato de Golgi, lisosomas y vacuolas.

Se sintetizan proteinas que formaran ribosomas y el citoesqueleto como asi tambien proteinas enzimaticas encargadas del control de procesos metabolicos.

Se recupera la forma de la celula, se reorganiza el citoesqueleto de manera habitual.

Fase S: para producir dos células hijas similares, se deben duplicar las instrucciones completas de ADN en la célula. La replicación del ADN ocurre durante esta fase S (síntesis).

Gap 2 (G2): Esta etapa transcurre entre el final de la sintesis de ADN y el comienzo de la mitosis.

Durante esta etapa comienzan a condensarse los cromosomas, se duplican los centriolos y se acercan al nucleo celular. Ademas el citoesqueleto comienza su transformacion para que pueda llevarse a cabo la mitosis.

La Division celular

La division celular es el proceso por el cual una celula madre origina dos celulas hijas. Cada celula hija tiene una copia identica de los cromosomas y casi la mitad del material del citoplasma.

A lo largo de la division celular se pueden distinguir: La mitosis y la citocinesis.

Mitosis

La mitosis es la división del núcleo celular. Y al final de esta fase se obtendran celulas hijas con una dotacion comleta de cromosomas. Para que esto ocurra se requiere:

La duplicacion de los cromosomas. Antes de la mitosis la celula sintetiza ADN para obtener dos copias identicas que se repartiran en las dos celulas hijas.
La condensacion de los cromosomas. Los cromosomas se hayan unidos a las histonas que hacen posible el empaquetamiento del ADN haciendo posible el movimiento durante el reparto de cromosomas.
La presencia de estructuras tubulares: Estos permiten el reparto de cromosomas como de los organulos celulares en las dos celulas hijas.

La mitosis se realiza en cuatro fases continuas. Profase, Metafase, Anafase, Telofase.

Interfase: las células pueden aparecer inactivas durante esta etapa, pero son todo lo contrario. Este es el período más largo del ciclo celular completo durante el cual el ADN se replica, los centriolos se dividen y las proteínas se producen activamente. Para obtener una descripción completa de los eventos durante la Interfase, lea sobre el Ciclo Celular.

Mitosis o fase M: el crecimiento celular y la producción de proteínas se detienen en esta etapa del ciclo celular. Toda la energía de la célula se enfoca en la división.

La mitosis es mucho más corta que la interfase, con una duración de entre una y dos horas. Al igual que en G1 y G2, hay un punto de control en el medio de la mitosis (control de la metafase) que garantiza que la célula esté lista para completar la división celular.

Citocinesis: las fibras del huso que no están unidas a los cromosomas comienzan a romperse hasta que solo queda esa parte de la superposición. Es en esta región que un anillo contráctil divide la célula en dos células hijas. Los microtúbulos luego se reorganizan en un nuevo citoesqueleto para el retorno a la interfase.

Profase

Durante esta primera etapa mitótica, el nucleolo se desvanece y la cromatina (ADN replicado y proteínas asociadas) se condensa en cromosomas.

Cada cromosoma replicado comprende dos cromátidas, ambas con la misma información genética.

Los microtúbulos del citoesqueleto, responsables de la forma celular, la motilidad y la unión a otras células durante la interfase, se desmontan. Y los bloques de construcción de estos microtúbulos se utilizan para hacer crecer el huso mitótico de la región de los centrosomas.

Entre estas fibras podemos distinguir:

Fibras cinetocoricas: microtubulos del huso unidos a los cinetocoros.

Fibras polares: microtubulos del huso no unidos a los cinetocoros.

Fibras astrales; microtubulos exteriores al huso.

En las celulas vegetales que no presentan centriolos, el ordenamiento y distribucion de cromosomas se realiza por orientacion de estos teniendo en cuenta la membrana plasmatica y los polos celulares

Metafase

Prometafase: en esta etapa, la envoltura nuclear se rompe, por lo que ya no hay un núcleo reconocible. Algunas fibras del huso mitótico se alargan de los centrosomas y se adhieren a los cinetocoros, paquetes de proteínas en la región centrómera de los cromosomas donde se unen las cromátidas hermanas. Otras fibras del huso se alargan, pero en lugar de unirse a los cromosomas, se superponen entre sí en el centro de la célula.

Metafase: la tensión aplicada por las fibras del huso alinea todos los cromosomas en un plano en el centro de la célula.

Anafase

Las fibras del huso se acortan, los cinetocoros se separan y las cromátidas (cromosomas hijos) se separan y comienzan a moverse hacia los polos celulares.

Este desplazamiento es al parecer por el movimiento de las fibras cinetacoricas, se puede observar que los centromeros se desplazan con mayor rapidez que las cromatidas.

Telofase

Es la ultima fase de la mitosis. Los cromosomas hijos llegan a los polos y las fibras del huso que los separaron desaparecen. La envoltura de la membrana nuclear se va reconstruyendo alrededor de cada grupo de cromosomas, los cuales recuperan de a poco su aspecto difuso.

al termino de la telofase ya se pueden diferencias nucleolos en ambos nucleos.

Citocinesis

Las fibras del huso que no están unidas a los cromosomas comienzan a romperse hasta que solo queda esa parte de la superposición.

Es en esta región que un anillo contráctil divide la célula en dos células hijas. Los microtúbulos luego se reorganizan en un nuevo citoesqueleto para el retorno a la interfase.

En las celulas animales, el estrechamiento se produce gracias a los microfilamentos de actina que unidos a la membrana plasmática actuan como un lazo que constriñen la celula

En las celulas vegetales, el citoplasma se divide en dos partes iguales por vesiculas producidas en el aparato de Golgi que se ubican en la parte media de la celula, estas vesiculas formadas por pectina se fusionan entre si y vuelcan su contenido en ese espacio que se va formando la separacion de las dos celulas. Esa lamina media se refuerza con contenido de celulosa para formar la pared celular propia de las celulas vegetales.

En este momento se han formado dos celulas hijas mas pequeñas que la celula que les dio origen y comienzan el periodo de interfase.

Meiosis

Ciclo celular. Mitosis. Vídeo de la clase.

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