Ciclo Celular

Interfase

Periodo que transcurre entre dos divisiones seguidas.

Fases de la Interfase

  • G1: Tiempo comprendido entre el final de la última división celular y la síntesis de ADN. En ella se llevan a cabo procesos de síntesis de proteínas y material celular, así como procesos de reparación del ADN. Algunas células permanecen en interfase y no se dividen, en este caso la fase se llama G0.
  • S: Tiene lugar la síntesis de histonas y replicación del ADN.
  • G2: Etapa de preparación para la división celular en la que se llevan a cabo distintos procesos. El ADN, ya duplicado, empieza a condensarse y los cromosomas se hacen visibles. Al final de la G2 hay un segundo punto de restricción que regula la entrada en la fase de mitosis y división.

La duración del periodo de interfase es menor en organismos unicelulares y en células que se dividen activamente, como las de médula ósea o las epiteliales, mientras que en otros tejidos, como el muscular y el nervioso, las células no se dividen o lo hacen muy lentamente.

Control del Ciclo Celular

  • Regulación enzimática: El principal punto de control es el paso de G1 a S, regulado por la unión de dos proteínas, ciclinas y quinasas, cuya unión implica la activación de la actividad enzimática de las quinasas y la progresión del ciclo.
  • Factores de crecimiento: La unión de factores de crecimiento a receptores de membrana provoca una reacción que activa algunos genes y permite la entrada en la fase S y la proliferación celular.
  • Otros factores: El tamaño celular, el contacto con otras células o el sustrato, la temperatura y la edad.

Apoptosis

Después de un número limitado de divisiones, las células mueren. Su principal objetivo es eliminar células dañadas o viejas. Se eliminan por fagocitosis.

Mitosis

Proceso de división celular en el que se reparte la información genética, anteriormente replicada, a los dos núcleos hijos, para lo cual es imprescindible un aparato mitótico constituido por elementos citoesqueléticos de naturaleza fundamentalmente microtubular.

Fases de la Mitosis

  • Profase: Condensación de la cromatina, de manera que los cromosomas se van haciendo progresivamente visibles. Migración de los cromosomas a la periferia nuclear. Desaparición progresiva del nucléolo. Comienzo de la formación del huso mitótico: en las proximidades de cada par de centriolos polimerizan una serie de microtúbulos polares que se conectan en la zona media y van alargándose a medida que los centriolos migran hacia polos opuestos. Al final de la profase desaparece la membrana nuclear.
  • Prometafase: Caracterizada por la unión de los cromosomas al huso mitótico. Cada cromosoma presenta a ambos lados del centrómero dos cinetocoros, a los que se unen ciertos microtúbulos denominados cinetocóricos. La función de los microtúbulos cinetocóricos es la de unirse a los cromosomas, en concreto a los cinetocoros en el centrómero, contribuyendo al movimiento hacia los polos. Cada cromátida de cada cromosoma queda unida a través de microtúbulos a uno de los polos del huso.
  • Metafase: Los cromosomas, en su máximo grado de condensación, se disponen en el plano ecuatorial del huso. El huso aparece constituido por microtúbulos polares y microtúbulos cinetocóricos, y las cromátidas hermanas de cada cromosoma están orientadas hacia los polos opuestos.
  • Anafase: Las cromátidas hermanas de cada cromosoma se separan por el centrómero y comienzan a migrar hacia los polos opuestos por el acortamiento progresivo de los microtúbulos cinetocóricos. A su vez, los microtúbulos polares se alargan progresivamente y comienza a depositarse un material denso en el huso.
  • Telofase: Fase final. Una vez los cromosomas hijos han alcanzado los polos, desaparecen los microtúbulos cinetocóricos. Luego se produce la descondensación progresiva de los cromosomas y, por último, se forma de nuevo la envoltura nuclear. Finalmente, aparecen los nucléolos y se forman los núcleos hijos.

Meiosis

Origina 4 núcleos haploides a partir de 1 núcleo diploide.

Fases de la Meiosis

Primera División Meiótica
  • Profase Meiótica I:
    1. Proleptoteno: Ya se ha producido la duplicación del ADN y, por tanto, la fase S. Los cromosomas apenas se distinguen.
    2. Leptoteno: Los cromosomas homólogos, en un proceso de condensación, se unen a la membrana nuclear en zonas próximas a los centriolos a través de placas de unión. Las dos cromátidas de cada cromosoma se unen y comienza a formarse el huso mitótico.
    3. Cigoteno: Los cromosomas homólogos se unen estrechamente entre sí y en la zona de contacto entre ambos se origina una estructura, denominada complejo sinaptonémico, constituida por una placa central densa y elementos laterales de estructura fibrilar. En esta fase, cada pareja de cromosomas se llama bivalente.
    4. Paquiteno: Una vez completados el apareamiento y la condensación de los cromosomas homólogos, tiene lugar el entrecruzamiento entre cromátidas no hermanas. Los puntos de cruce se llaman nódulos de recombinación de los complejos sinaptonémicos formados en la fase anterior, y contienen las enzimas necesarias para el intercambio de genes entre las cromátidas de los dos cromosomas homólogos.
    5. Diploteno: Los cromosomas homólogos comienzan a separarse, pero siguen unidos en los puntos en los que haya ocurrido el sobrecruzamiento, a los que se denomina quiasmas. Los complejos sinaptonémicos empiezan a desaparecer. Esta etapa es la más larga y, al final de ella, los cromosomas adquieren un aspecto más laxo.
    6. Diacinesis: Los cromosomas aparecen condensados y los quiasmas se desplazan hacia los extremos del bivalente. En esta fase empieza a desaparecer la membrana nuclear y el nucléolo.
  • Metafase Meiótica I: Los bivalentes se disponen en el plano ecuatorial. Solo se observan algunos quiasmas terminales.
  • Anafase Meiótica I: Se separan los bivalentes y cada uno de los cromosomas que forma el par de homólogos, constituido a su vez por dos cromátidas, emigra hacia uno de los polos.
  • Telofase Meiótica I: Concluye con la formación de dos núcleos hijos, cada uno de los cuales contiene un par de cromosomas (n). En esta fase reaparece la membrana nuclear y el nucléolo. Luego se produce la citocinesis en el periodo entre la primera meiosis y la segunda.
Segunda División Meiótica

Equivale a una mitosis normal; como después de la primera se han originado dos células haploides, la segunda dará 4 células también haploides. La dotación genética de cada una de las células es fruto de la recombinación entre cromosomas homólogos.

Ciclos Biológicos

  • Ciclo diplonte: El individuo es diplonte durante todo el ciclo, excepto en la fase de gameto. La meiosis tiene lugar en las células que originan los gametos; en este caso, solo los gametos son haploides, el resto de las células del individuo son diploides.
  • Ciclo haplonte: El individuo es haploide durante todo el ciclo, excepto en la fase de cigoto, al contrario que en el ciclo diplonte. La meiosis tiene lugar inmediatamente después de la formación del cigoto.
  • Ciclo haplo-diplonte: Combina fases haploides y diploides. Un individuo adulto diploide origina, por meiosis, esporas haploides que, por mitosis, dan lugar a un individuo haploide. Este produce unos gametos que, tras la fecundación, originan un cigoto diploide que crece y da lugar al individuo diploide.