El Ciclo Celular

3. El ciclo celular:

El período de tiempo que va desde que una célula eucariota se forma hasta que se divide y forma otras células se llama ciclo celular. Este ciclo se divide en dos etapas principales:

  • Interfase: Es la etapa más larga del ciclo celular y se subdivide en tres fases: G1, S y G2. Durante la fase S se produce la duplicación del ADN.
  • División o fase M: Engloba dos procesos: la mitosis (división del núcleo) y la citocinesis (división del citoplasma).

3.1 Interfase:

Fase G1:

En esta fase se produce la síntesis de ARN mensajero (ARNm) y proteínas. Si consideramos un ciclo imaginario de 24 horas, la fase G1 duraría aproximadamente 11 horas. Al final de G1 se encuentra el punto de control G1, que en las células de mamíferos se conoce como punto de restricción R.

En algunas células, antes de alcanzar su punto R, terminan transformándose en células especializadas. Este proceso se denomina diferenciación celular. Estas células pueden permanecer días o meses sin alcanzar el punto R, lo que significa que han entrado en la fase G0 y no llegan a la fase S, como es el caso de las neuronas.

Fase S:

En esta fase se duplica el ADN para formar los cromosomas de dos cromátidas. Continúa la síntesis del ARNm y de proteínas. Esta fase duraría unas 8 horas.

Fase G2:

En esta fase, la célula contiene el doble de ADN que en G1. Continúa la síntesis de ARNm y de proteínas que formarán los microtúbulos del huso mitótico.

3.2 División celular: mitosis

La división celular comprende la división del núcleo o mitosis y la división del citoplasma o citocinesis. Este proceso dura entre 1 y 2 horas. En los organismos diploides, a partir de una célula con 2n cromosomas se obtienen dos células con 2n cromosomas.

Profase:

Se empiezan a visualizar los cromosomas, formados por dos fibras de ADN. Las fibras de cromatina de 100 Å se enrollan sobre sí mismas para constituir, primero, dos fibras de 300 Å. En el núcleo desaparece el o los nucleolos. Se forman dos centrosomas por duplicación del existente. Por el alargamiento de los microtúbulos, llamados microtúbulos polares o fibras polares, los dos centrosomas quedan en una posición opuesta. El crecimiento de los microtúbulos de la proteína tubulina provoca que se fragmente la envoltura nuclear. En los cromosomas se forman estructuras proteicas llamadas cinetocoros. Estas estructuras sirven de punto de anclaje para algunos microtúbulos, que se denominan microtúbulos cinetocóricos. Se inicia así un “estira y afloja” que produce el movimiento de los cromosomas hacia el centro de la célula.

Metafase:

Los microtúbulos cinetocóricos crecen por adición de tubulina hasta situar a todos los cromosomas en el ecuador de la célula, formando una placa imaginaria: la placa metafásica. Cada una de las cromátidas de los cromosomas se orienta hacia uno de los polos. Los dos centrosomas, los microtúbulos polares y los microtúbulos cinetocóricos forman el huso mitótico. Las plantas carecen de centriolos y áster, por lo que su mitosis se denomina anastral.

Anafase:

Las dos cromátidas hermanas se separan al inactivarse las proteínas que las mantenían unidas. Se forman así cromosomas anafásicos con una sola cromátida. Los cromosomas anafásicos son desplazados hacia los polos debido al arrastre del cromosoma que realizan proteínas motoras. El huso mitótico se alarga.

Telofase:

Los dos grupos de cromosomas anafásicos, situados en los polos del huso mitótico, comienzan su descondensación. La lámina fibrosa se forma a partir del retículo endoplasmático y de los restos de la envoltura nuclear de la célula madre, comenzando la construcción de la nueva envoltura nuclear. Los cromosomas se van desespiralizando y se inicia la formación de los nucleolos a partir de las denominadas regiones organizadoras de nucleolos. Ahí se acumulan muchas proteínas, formando los cilindros de sustancia densa, con un papel importante en la citocinesis.

3.3 Tipos especiales de división del núcleo:

  • Pleuromitosis: Una mitosis que ocurre sin que haya ruptura de la envoltura nuclear, como en los protozoos.
  • Endomitosis: Se trata de la duplicación del ADN nuclear sin reparto posterior entre dos núcleos hijos. Todo el ADN queda dentro del mismo núcleo, generando poliploidía. Las cromátidas se separan y quedan dentro del mismo núcleo.
  • Endopoliploidía: No hay separación de las cromátidas hermanas, sino que estas quedan extendidas constituyendo cromosomas politénicos.
  • Amitosis: Es una división del núcleo por estrangulamiento en la que no ha habido una separación previa de los cromosomas en dos grupos.

5.6 Diferencias entre mitosis y meiosis:

CaracterísticaMitosisMeiosis
División celularSolo incluye una cariocinesis.Incluye una cariocinesis y dos citocinesis.
Número de células hijasDos células hijas con el mismo número de cromosomas que la célula madre.Cuatro células hijas con la mitad de cromosomas que la célula madre.
ProfaseNo hay sinapsis ni entrecruzamientos.Hay sinapsis, entrecruzamiento y formación de quiasmas.
Separación de cromátidasLas cromátidas hermanas se separan en la anafase.Las cromátidas hermanas no se separan en la anafase I, migran juntas hacia uno de los dos polos.
Recombinación genéticaNo hay recombinación genética.Hay recombinación genética entre las cromátidas de los cromosomas homólogos.
Células que la realizanSe da en la división de las células somáticas.Solo se da en las células madre de los gametos y de las meiosporas.