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Ciclo Celular

Nelson Morales

Ciclo celular El ciclo celular (también llamado ciclo de división celular) es una secuencia de sucesos que conducen primeramente al crecimiento de la célula y posteriormente a la división en células hijas.

El ciclo celular consiste en un intervalo de biosíntesis y crecimiento activos durante el cual la célula duplica su masa y su contenido, seguido por un episodio relativamente breve de división nuclear que suele ir acompañado por la división del citoplasma y la formación de una nueva frontera o límite para separar los núcleos.

Mitosis • La mitosis es un proceso que ocurre en el

núcleo de las células eucariotas y que precede inmediatamente a la división celular, consistente en el reparto equitativo del material hereditario (ADN) característico.

• La mitosis es un mecanismo de distribución de los cromosomas que se han replicado durante la interfase; es en extremo exacta y funciona igualmente bien para unos cuantos cromosomas que para cientos, aunque en ocasiones se cometen errores. Como en todos los sistemas biológicos, se han descrito variaciones en una o más de las características de la reproducción nuclear en diferentes organismos.

Fases del ciclo celular

• La división de las células eucariótas es parte de un ciclo vital continuo, el ciclo celular, en el que se distinguen dos períodos mayores, la interfase, durante la cual se produce la duplicación del ADN, y la mitosis, durante la cual se produce el reparto idéntico del material antes duplicado. La mitosis es una fase relativamente corta en comparación con la duración de la interfase.

Profase • Durante la profase cada para de

centríolos es rodeado por los otros componentes del centro mitótico en el citoplasma adyacente al núcleo en un polo de la célula. Los microtúbulos del huso se polimerizan entre los dos centros mitóticos y el alargamiento de las fibras del huso conduce a la separación de los dos centros mitóticos alrededor del perímetro nuclear. Los centros mitóticos se sitúan en polos opuestos de la célula al final de la profase, con el huso entre ellos, pero permanecen fuera del área nuclear hasta que la envoltura del núcleo se ha desensamblado completamente en la prometafase.

Prometafase • La etapa de Prometafase principia con la destrucción total de la

envoltura nuclear y con movimientos erráticos de los cromosomas en el espacio nuclear.

• Algunos de los cromosomas se alinean en el espacio, mientras que otros se estacionan o se mueven sin rumbo fijo. Las fibras cromosómicas todavía no se han adherido al centrómero de cada cromosoma. Cuando la envoltura nuclear es destruida, el huso entero se desplaza para ocupar el espacio nuclear y se localiza centralmente en la célula. Finalmente, como si se hubiera dado una señal, los cromosomas se alinean por sus centrómeros a lo largo del plano ecuatorial de la figura del huso y empieza la metafase.

Metafase • A medida que los microtúbulos encuentran y se anclan a los

cinetocoros durante la prometafase, los centrómeros de los cromosomas se congregan en la "placa metafásica" o "plano ecuatorial", una línea imaginaria que es equidistante de los dos centrosomas que se encuentran en los 2 polos del huso.12 Este alineamiento equilibrado en la línea media del huso se debe a las fuerzas iguales y opuestas que se generan por los cinetocoros hermanos. El nombre "metafase" proviene del griego μετα que significa "después."

Anafase • Cuando todos los cromosomas están correctamente anclados a

los microtúbulos del huso y alineados en la placa metafásica, la célula procede a entrar en anafase (del griego ανα que significa "arriba", "contra", "atrás" o "re-"). Es la fase crucial de la mitosis, porque en ella se realiza la distribución de las dos copias de la información genética original.

• Durante la reorganización nuclear en esta etapa final de la mitosis se enlazan nuevos nucléolos y se consolida la envoltura nuclear, el huso desaparece poco a poco, y los cromosomas se desdoblan y gradualmente asumen el aspecto extendido que tenían en la interfase. Cuando los fragmentos de la envoltura nuclear se fusionan para formar una frontera completa, termina la mitosis y comienza la interfase

Meiosis • Los ciclos sexuales de vida incluyen

dos fases alternantes en los cuales el número de cromosomas en una es el doble del que corresponde a la otra; típicamente, un ciclo de vida (o vital), consta de una fase diploide y una fase haploide. La diploidía se inicia con la fusión de los gametos o células sexuales, y la haploidía principia con la meiosis, que inmediata o posteriormente genera los gametos haploides. Los procesos notablemente coordinados de la división nuclear por meiosis son relativamente parecidos en los eucariotes con reproducción sexual.

Meiosis y ciclo vital

• La reproducción sexual se caracteriza por la fusión de dos células sexuales haploides para formar un cigoto diploide,2 por lo que se deduce que, en un ciclo vital sexual, debe ocurrir la meiosis antes de que se originen los gametos.

• En los animales y en otros pocos organismos, la meiosis precede de manera inmediata a la formación de gametos. Las células somáticas de un organismo individual se multiplican por mitosis y son diploides; las únicas células haploides son los gametos. Estos se forman cuando algunas células de la línea germinal experimentan la meiosis. La formación de gametos recibe el nombre de gametogénesis. La gametogénesis masculina, denominada espermatogénesis, conduce a la formación de cuatro espermatozoides haploides por cada célula que entra en la meiosis.

Diferencias en la mitosis y meiosis

• Los procesos continuos de profase, prometafase, metafase, anafase y telofase difieren en ciertas características significativas de las etapas análogas de la mitosis. Debido a que la profase de la meiosis I es el intervalo más complejo, prolongado y genéticamente significativo, la profase I se ha subdividido en las subetapas de leptoteno (“filamento delgado”), cigoteno (“filamento pareado”), paquiteno (“filamento grueso”), diploteno (“filamento doble”) y diacinesis (“dividido a través”).

Meiosis ILeptoteno: La primera etapa de Profase I es la etapa del leptoteno, durante la cual los cromosomas individuales comienzan a condensar en filamentos largos dentro del núcleo.

Zigoteno o zigonema: Los cromosomas homólogos comienzan a acercarse hasta quedar recombinados en toda su longitud

Paquiteno: Una vez que los cromosomas homólogos están perfectamente apareados formando estructuras que se denominan bivalentes se produce el fenómeno de entrecruzamiento cromosómico (crossing-over) en el cual las cromátidas homólogas no hermanas intercambian material genético.

DiacinesisEsta etapa apenas se distingue del diplonema. Podemos observar los cromosomas algo más condensados y los quiasmas. El final de la diacinesis y por tanto de la profase I meiótica viene marcado por la rotura de la membrana nuclear.

Meiosis II• Profase II: Comienza a desaparecer la envoltura nuclear y el nucléolo. Se

hacen evidentes largos cuerpos filamentosos de cromatina, y comienzan a condensarse como cromosomas visibles.

• Metafase II: Las fibras del huso se unen a los centrómeros de los cromosomas. Estos últimos se alinean a lo largo del plano ecuatorial de la célula.

• Anafase II: Las cromátidas se separan de sus centrómeros, y un juego de cromosomas se desplaza hacia cada polo. Durante la Anafase II las cromátidas, unidas a fibras del huso en sus cinetocoros, se separan y se desplazan a polos opuestos, como lo hacen en la anafase mitótica.

• Telofase II: En la telofase II hay un miembro de cada par homólogo en cada polo. Cada uno es un cromosoma no duplicado.