Ciclo celular Las células (unidad fundamental de los seres vivos) crecen, se reproducen y mueren. Y al tiempo que transcurre para que una célula crezca, se divida y muera se le llama ciclo celular. La duración del ciclo celular es variable ya que depende de factores internos y externos como por ejemplo: el tipo de célula, de los nutrientes y de la temperatura. En los organismos unicelulares la duración del ciclo es muy corta ya que el individuo busca reproducirse rápidamente. En los pluricelulares, el ciclo celular depende básicamente del tipo celular, por ejemplo: algunas células pulmonares se dividen rápidamente (8 horas) y otras conservan durante toda su vida la capacidad de división como las llamadas células madres.existen algunos casos en el que las células se mantienen en estado adulto toda su vida, es decir, detienen su ciclo y no se dividen, sin embargo, su final siempre es la muerte. Conocer cómo se lleva a cabo este proceso en las células es muy importante ya que cuando el ciclo celular es alterado, la célula puede ser capaz de dividirse incontroladamente y devenir una célula cancerosa. I. Etapas del ciclo de la división celular Las etapas del ciclo celular dependen del tipo de célula. Sin embargo en todas las células hay dos etapas bien definidas: La interface que comprende los periodos G1, S y G2. La división celular o fase M (mitosis). La duración de cada etapa es variable, pero la más larga es la interface que representa aproximadamente el 95% de todo el ciclo. 1. Interface Dentro de la interfaceencontramos los periodos: G1 :corresponde a la fase de pre-síntesis de material celular 1
S:corresponde a la fase de síntesis del material celular G2:corresponde a la fase de post-síntesis del material celular. Durante los periodos G las actividades metabólicas y de crecimientos son muy altas en las células. 2. La división celular o fase M En ella se produce lamitosis y citocinesis que comprenden la fase de reparto (división). a) Fase G1 En esta fase la célula crece de tamaño y forma la mayor parte de sus orgánulos. También se sintetizan y se acumulan sustancias necesarias para el proceso de división. b) Fase S o de síntesis Es la fase de síntesis de los ácidos desoxirribonucleicos ADN y termina cuando finaliza el proceso de síntesis. c) Fase G2 Es la fase donde la célula comienza a dividirse duplicando así su citoplasma. En mamíferos dura unas tres horas aproximadamente y durante este proceso se observa que las células pierden el contacto con las células vecinas, se redondean y la cromatina comienza a condensarse. d) La división celular o fase M Es la fase donde las células se dividen en dos células hijas que comienzan la fase G1. Existen 2 tipos de división celular: I. La división mitótica II. La división meiótica II. La división Mitótica o Mitosis 2
Es la fase donde a partir de una célula madre se originan dos células hijas exactamente iguales en su número de cromosomas (clónicas). Esta fase tiene lugar en 2 etapas: La división del núcleo o reparto equitativo de los cromosomas (MITOSIS) La división del citoplasma (CITOCINESIS) La mitosis es un proceso continuo pero que se puede dividir en 4 fases: 1. Profase 2. Metafase 3. Anafase 4. Telofase 1. Profase Durante este proceso ocurre la condensación del ADN, el nucléolo desaparece y la membrana nuclear se rompe y los cromosomas quedan libres en el citoplasma y aparecen unas fibras de proteínas llamadas huso acromático y en los extremos de las fibras de proteínas se encuentran los centriolos, los cuales controlan todo el proceso. 2. Metafase En esta fase los cromosomas se unen por el centrómeroa las fibras de proteínas llamadas huso acromático. Esta unión debe ser en el sentido del llamado plano ecuatorial de la célula para que así el reparto de la información genética sea equitativo. 3
3. Anafase En esta fase las fibras de proteínas (huso acromático) empieza a acortarse y los cromosomas se rompen por el centrómero induciendo así la separación de las cromátidas, estas cromátidas se desplazan hacia cada uno de los polos de la célula, convirtiéndose en cromátidas independientes. 4. Telofase En esta fase se reconstruye una nueva membrana nuclear alrededor de las cromátidas independientes, dando lugar a los núcleos de las células hijas. Las cromátidas se condensan progresivamente para formar la cromatina y finalmente reaparece el nucléolo en cada núcleo. 4
Una vez terminada la división del núcleo debe comenzar el reparto de los orgánulos y citoplasma entre ambas células hijas, es decir la citocinesis. La citocinesis es un proceso de reparto citoplasmático y de los orgánulos entre dos células hijas. La citocinesis en las células animales se produce gracias a un proceso de estrangulación de la célula a nivel del plano ecuatorial. III. La división meiótica Durante esta división se originan células con la mitad de numero de cromosomas, básicamente es el tipo de división que se da en las células germinales (gónadas) en la que una célula diploide origina 4 células haploides. La meiosis es un proceso largo y complejo, donde existe una primera división reduccional de cromosomas homólogos (cromosomas del mismo tamaño, forma y con las misma disposición de los genes) y luego de cromátidas. Dos citocinesis una después de cada división celular y existe apareamiento de cromosomas homólogos e intercambio de porciones de cromátidas dando origen a la recombinación genética. La meiosis tiene lugar durante la gametogénesis y las células resultantes de este proceso no pueden volverse a dividir por meiosis pero si por mitosis. Diferencias fundamentales entre la mitosis y la meiosis. 5
IV. Importancia de la mitosis y meiosis La mitosis en los unicelulares es el mecanismo para formar nuevos organismos, es decir es la manera de reproducirse. En los pluricelulares, sirve para la formación y desarrollo del individuo a partir del zigoto, para regenerar tejidos (epidermis, endometrio, eritrocitos) y lesiones (hueso). Por su parte, la meiosises fundamental para que ocurra la reproducción sexual originando gametos haploides indispensables para asegurar un número constante de cromosomas en la especie. Además asegura la variabilidad genética, gracias al proceso de recombinación que es al azar y que hace que cada gameto contenga información diferente. 6
TEST 1. Al proceso por el cual el conjunto completo de cromosomas pasa a cada una de sus dos células hijas se conoce como: a)meiosis b) Cariocinesis c) Fecundación d) Mitosis 2. Durante el ciclo celular, las etapas de la interface son: a) Mitosis, G1, G2 b) S, G1, G2, G3 c) G1, S, G2 d) G1, S, G2, M 3. Las células hijas producidas en mitosis son: a) 4 células haploides b) 2 células genéticamente idénticas a la célula madre c) 4 células hijas idénticas a la célula madre 4. Las células hijas producidas en meiosis son: a) 4 células hijas idénticas a la célula madre b) 4 células haploides c) 2 células genéticamente idénticas a la célula madre 5. Las fases de la mitosis en orden son: a) Profase, Metafase, Telofase, Anafase b) Anafase, Metafase, Profase, Telofase c) Profase, Anafase, Metafase, Telofase d) Profase, Metafase, Anafase, Telofase 7
6. La etapa de la mitosis donde los cromosomas se alinean en el ecuador de la célula se conoce como: a) Profase b) Metafase c) Anafase d) Telofase 7. En qué fase del ciclo celular comienza la condensación de los cromosomas? a) S b) G1 c) G2 d) Citocinesis 8. Cómo se produce la citocinesis en la célula animal? a) Por crecimiento de la pared celular b) De adentro hacia fuera c) Por estrangulamiento d) Ninguna de las anteriores 9. El posible entrecruzamiento de segmentos de cromátidas de los cromosomas homólogos ocurre durante: a) Mitosis b) Meiosis c) Citocinesis 10. Qué efecto biológico puede provocar la (recombinación) meiótica? a) Aumento del número cromosómico de la especie b) Independencia de los caracteres genéticos maternos y paternos c) Aumento de la variabilidad genética 8