Ciclo celular

Elciclo celular(tambin llamadociclo de divisin celular) es una secuencia de sucesos que conducen primeramente alcrecimientode laclulay posteriormente a ladivisinen clulas hijas.El ciclo celular se inicia en el instante en que aparece una nueva clula, descendiente de otra que se ha dividido, y termina en el momento en que dicha clula, por divisin subsiguiente, origina nuevas clulas hijas.

Grfica del ciclo celular y sus etapas o fases.

El ciclo celular es la base para la reproduccin de los organismos. Su funcin no es solamente originar nuevas clulas sino asegurar que el proceso se realice en forma debida y con laregulacin adecuada(con controles internos para evitar la posible creacin de clulas con mltiples errores).La creacin de nuevas clulas permite al organismo mantenerse en un constante equilibrio, previniendo as aquellos desrdenes que puedan perjudicar su salud (enfermedades congnitas, cncer, etc.).Ver: PSu; Biologa;Pregunta 10_2006(2)Los controles internos en la clula son ejecutados por protenas que no permiten que se presenten situaciones desastrosas (enfermedades) para un ser vivo.Las clulas que no entrarn en divisin no se consideran que estn en el ciclo celular.En rigor, el ciclo celular (la secuencia de sucesos) comprende dos periodos bien ntidos: lainterfase(etapasG1 S y G2) y ladivisin celular(etapa M). Esta ultima tiene lugar pormitosisomeiosis.Ver: PSU: Biologa;Pregunta 02_2007Pregunta 03_2007Lainterfasees el perodo comprendido entre divisiones celulares. Es la fase ms larga del ciclo celular, ocupando casi el 95 por ciento del ciclo, trascurre entre dos mitosis y como ya vinos se divide en tres subetapas:G1, S y G2.El estado o etapa G1, del ingls Growth o Gap1(Intervalo 1), es la primera fase del ciclo celular, en la que existe crecimiento celular consntesis deprotenasy deARN. Es el perodo que trascurre entre el fin de una mitosis y el inicio de la sntesis de ADN. Tiene una duracin de entre 6 y 12 horas, y durante este tiempo laclula duplica su tamao y masadebido a la continua sntesis de todos sus componentes, como resultado de la expresin de losgenesque codifican las protenas responsables de sufenotipoparticular.

El ciclo celularLa divisin celular, constituida por la mitosis (divisin del ncleo) y la citocinesis (divisin del citoplasma), ocurren despus de completarse las tres fases preparatorias que constituyen la interfase.

El estado o etapa S (del ingls Synthesis) representa "Sntesis". Es la segunda fase del ciclo, en la que se produce lareplicacin o sntesis del ADN, como resultado cadacromosomase duplica y queda formado por doscromtidasidnticas. Con la duplicacin del ADN, elncleocontiene el doble de protenas nucleares y de ADN que al principio. Tiene una duracin de unos 6-8 horas.El estado o etapa G2del ingls Growth o Gap2(Intervalo 2), es el tiempo que transcurre entre la fase S y el inicio de la mitosis (la clula se prepara para mitosis). Tiene una duracin entre 3 y 4 horas. Termina cuando la cromatina empieza a condensarse al inicio de la mitosis.El estado o etapa M representa la fase M, e incluye lamitosiso reparto de material gentico nuclear (donde se divide la cromatina duplicada de modo tal que cada clula hija obtenga una copia del material gentico o sea un cromosoma de cada tipo) y lacitocinesis(divisin del citoplasma).Si el ciclo completo durara 24 horas, la fase M durara alrededor de media hora (30 minutos).

Otra grfica explicativa del ciclo celular.

El final de la mitosis da cabida a un nuevo ciclo en G1o puede que la clula entre en fase G0que corresponde a un estado de reposo especial caracterstico de algunas clulas, en el cual puede permanecer por das, meses y a veces aos.Las clulas que se encuentran en el ciclo celular se denominanproliferantesy las que se encuentran en fase G0se llaman clulasquiescentes.Aqu es importante recordar que todas las clulas se originan nicamente de otra existente con anterioridad.Como todo proceso orgnico, elciclo celularest sujeto a regulacin. sta es realizada en sitios especficos llamadospuntos de controlo de chequeo, que pueden frenar o disparar diversos procesos que le permitan a la clula proseguir con su ciclo normal de replicacin del material gentico, crecimiento y divisin.La funcin de la regulacin, bsicamente es realizada por protenas especficas conocidas comocinasas (kdc)yciclinas(ciclinas A B).

Las clulas frente al cicloHay clulas que se encuentran permanentemnete en el ciclo, como las epiteliales; otras estn permanentemente fuera del ciclo, como las neuronas, y otras estn fuera del ciclo, pero bajo un estmulo adecuado pueden volver adividirse, como es el caso de las clulas hepticas.

Membrana Celular:Es el limite externo de la clula formada por fosfolipido y su funcin es delimitar la clula y controlar lo que sale e ingresa de la clula.

Mitocondria: diminuta estructura celular de doble membrana responsable de la conversin de nutrientes en el compuesto rico en energa trifosfato de adenosina (ATP), que acta como combustible celular. Por esta funcin que desempean, llamada respiracin, se dice que las mitocondrias son el motor de la clula.

Cromatina:complejo macromolecular formado por la asociacin de cido desoxirribonucleico o ADN y protenas bsicas, las histonas, que se encuentra en el ncleo de las clulas eucariticas.

Lisosoma: Saco delimitado por una membrana que se encuentra en las clulas con ncleo (eucariticas) y contiene enzimas digestivas que degradan molculas complejas. Los lisosomas abundan en las clulas encargadas de combatir las enfermedades, como los leucocitos, que destruyen invasores nocivos y restos celulares.

Aparato de Golgi:Parte diferenciada del sistema de membranas en el interior celular, que se encuentra tanto en las clulas animales como en las vegetales.

Citoplasma:El citoplasma comprende todo el volumen de la clula, salvo el ncleo. Engloba numerosas estructuras especializadas y orgnulos, como se describir ms adelante.

Nucleoplasma: El ncleo de las clulas eucariticas es una estructura discreta que contiene los cromosomas, recipientes de la dotacin gentica de la clula. Est separado del resto de la clula por una membrana nuclear de doble capa y contiene un material llamado nucleoplasma. La membrana nuclear est perforada por poros que permiten el intercambio de material celular entre nucleoplasma y citoplasma.

Ncleo: El rgano ms conspicuo en casi todas las clulas animales y vegetales es el ncleo; est rodeado de forma caracterstica por una membrana, es esfrico y mide unas 5 m de dimetro. Dentro del ncleo, las molculas de ADN y protenas estn organizadas en cromosomas que suelen aparecer dispuestos en pares idnticos. Los cromosomas estn muy retorcidos y enmaraados y es difcil identificarlos por separado.

Nucleolo: Estructura situada dentro del ncleo celular que interviene en la formacin de los ribosomas (orgnulos celulares encargados de la sntesis de protenas). El ncleo celular contiene tpicamente uno o varios nucleolos, que aparecen como zonas densas de fibras y grnulos de forma irregular. No estn separados del resto del ncleo por estructuras de membrana.

Centriolos: Cada una de las dos estructuras de forma cilndrica que se encuentran en el centro de un orgnulo de las clulas eucariticas denominado centrosoma. Al par de centriolos se conoce con el nombre de diplosoma; stos se disponen perpendicularmente entre s.

Ribosoma:Corpsculo celular que utiliza las instrucciones genticas contenidas en el cido ribonucleico (ARN) para enlazar secuencias especficas de aminocidos y formar as protenas. Los ribosomas se encuentran en todas las clulas y tambin dentro de dos estructuras celulares llamadas mitocondrias y cloroplastos. Casi todos flotan libremente en el citoplasma (el contenido celular situado fuera del ncleo), pero muchos estn enlazados a redes de tbulos envueltos en membranas que ocupan toda la masa celular y constituyen el llamado retculo endoplasmtico.

Reticulos Endoplasmaticos(RE): Tambin retculo endoplsmico, extensa red de tubos que fabrican y transportan materiales dentro de las clulas con ncleo (clulas eucariticas). El RE est formado por tbulos ramificados limitados por membrana y sacos aplanados que se extienden por todo el citoplasma (contenido celular externo al ncleo) y se conectan con la doble membrana que envuelve al ncleo. Hay dos tipos de RE: liso y rugoso.

RE Rugoso:La superficie externa del RE rugoso est cubierta de diminutas estructuras llamadas ribosomas, donde se produce la sntesis de protenas. Transporta las protenas producidas en los ribosomas hacia las regiones celulares en que sean necesarias o hacia el aparato de Golgi, desde donde se pueden exportar al exterior.

RE Liso: El RE liso desempea varias funciones. Interviene en la sntesis de casi todos los lpidos que forman la membrana celular y las otras membranas que rodean las dems estructuras celulares, como las mitocondrias. Las clulas especializadas en el metabolismo de lpidos, como las hepticas, suelen tener ms RE liso.

Membrana Plasmtica:La membrana plasmtica de las clulas eucariticas es una estructura dinmica formada por 2 capas de fosfolpidos en las que se embeben molculas de colesterol y protenas. Los fosfolpidos tienen una cabeza hidrfila y dos colas hidrfobas. Las dos capas de fosfolpidos se sitan con las cabezas hacia fuera y las colas, enfrentadas, hacia dentro. Es decir, los grupos hidrfilos se dirigen hacia la fase acuosa, los de la capa exterior de la membrana hacia el lquido extracelular y los de la capa interior hacia el citoplasma.

PARTES DE LA CELULA Y FUNCIONESMembrana Plasmtica.- La membrana celular o plasmtica es una estructura laminar que engloba a las clulas, define sus lmites y contribuye a mantener el equilibrio entre el interior y el exterior de stas. La principal caracterstica de esta barrera es su permeabilidad selectiva, lo que le permite seleccionar las molculas que deben entrar y salir de la clula. De esta forma se mantiene estable el medio intracelular.

Pared Celular.- La pared celular vegetal es un rgano complejo que, aparte de dar soporte y estructura a los tejidos vegetales, tiene la capacidad de condicionar el desarrollo de las clulas.

Plasmodesmo.- Se llama plasmodesmo a cada una de las unidades continuas de citoplasma que pueden atravesar las paredes celulares, manteniendo interconectadas las clulas continuas en organismos pluricelulares en los que existe pared celular, como las plantas o los hongos. Permiten la circulacin directa de las sustancias del citoplasma entre clula y clula comunicndolas, atravesando las dos paredes adyacentes a travs de perforaciones acopladas, que se denominan poros cuando slo hay pared primaria, y punteaduras si adems se ha desarrollado la pared secundaria.

Vacuola.- Las vacuolas son compartimentos cerrados que contienen diferentes fluidos, tales como agua o enzimas, aunque en algunos casos puede contener slidos. Las vacuolas que se encuentran en las clulas vegetales son regiones rodeadas de una membrana "tonoplasto" o "membrana vacuolar" y llenas de un lquido muy particular llamado "jugo celular". Satisface el consumo de nitrgeno del citoplasma, consigue una gran superficie de contacto entre la fina capa del citoplasma y su entorno.

Plasto.- Los plastos, plstidos o plastidios son orgnulos celulares eucariticos, propios de las plantas y algas. Su principal funcin es la produccin y almacenamiento de importantes compuestos qumicos usados por la clula. Usualmente, contienen pigmentos utilizados en la fotosntesis, aunque el tipo de pigmento presente puede variar, determinando el color de la clula.

Cloroplasto.- son los orgnulos celulares que en los organismos eucariontes fotosintetizadores se ocupan de la fotosntesis. Estn limitados por una envoltura formada por dos membranas concntricas y contienen vesculas, los tilacoides, donde se encuentran organizados los pigmentos y dems molculas que convierten la energa luminosa en energa qumica.

Leucoplasto.- son plastidios que almacenan sustancias incoloras o poco coloreadas. De acuerdo a la principal sustancia de reserva son clasificados en amiloplastos, oleoplastos, y proteinoplastos.Estos plastos son incoloros y se localizan en las clulas vegetales de rganos no expuestos a la luz, tales como races, tubrculos, semillas y rganos que almacenan almidn.

Cromoplasto.- son un tipo de plastos, orgnulos propios de la clula vegetal, que almacenan los pigmentos a los que se deben los colores, anaranjados o rojos, de flores, races o frutos. Cuando son rojos se denominan rodoplastos. Los cromoplastos que sintetizan la clorofila reciben el nombre de cloroplastos. Las plantas terrestres no angiosprmicas son bsicamente verdes; en las Angiospermas aparece un cambio evolutivo llamativo, la aparicin de los cromoplastos, con la propiedad de almacenar grandes cantidades de pigmentos carotenoides. Contienen pigmentos como carotina (amarillo o anaranjado), licopina (rojo), xantofila (amarillento).

Aparato de Golgi.- es un organelo (orgnulo) presente en todas las clulas eucariotas excepto los glbulos rojos y las clulas epidrmicas. Pertenece al sistema de endomembranas del citoplasma celular, cuya funcin es completar la fabricacin de algunas protenas.

Ribosomas.- son complejos supramoleculares encargados de sintetizar protenas a partir de la informacin gentica que les llega del ADN transcrita en forma de ARN mensajero.

Retculo Endoplasmtico.- es una red interconectada que forma cisternas, tubos aplanados y sculos comunicados entre s, que intervienen en funciones relacionadas con la sntesis proteica, metabolismo de lpidos y algunos esteroides, as como el transporte intracelular. Se encuentra en la clula animal y vegetal pero no en la clula procariota. Es un orgnulo encargado de la sntesis y el transporte de las protenas.

Mitocondria.- En la mitocondria se produce la respiracion celular una funcion que permite que se livere la energia contenida en los hidratos de carbono o azucares.

Lisosoma.- son orgnulos relativamente grandes, formados por el retculo endoplasmtico rugoso (RER) y luego empaquetadas por el complejo de Golgi, que contienen enzimas hidrolticas y proteolticas que sirven para digerir los materiales de origen externo (heterofagia) o interno (autofagia) que llegan a ellos. Es decir, se encargan de la digestin celular.

Citoplasma.- Su funcin es albergar los orgnulos celulares y contribuir al movimiento de los mismos.

Ncleo celular.- La funcin del ncleo es mantener la integridad de estos genes y controlar las actividades celulares a travs de la expresin gnica.