CICLO CELULARCICLO CELULAR

¿Qué es?¿Qué es?

Es un ciclo de crecimiento y Es un ciclo de crecimiento y reproducción asexual, en reproducción asexual, en

células eucarióticas.células eucarióticas.

¿Qué ocurre?¿Qué ocurre?

En dos fase principales, la En dos fase principales, la interfaseinterfase y la y la división celular mitóticadivisión celular mitótica. .

Durante la Durante la interfaseinterfase, la célula toma , la célula toma nutrimentos de su ambiente, crece y duplica nutrimentos de su ambiente, crece y duplica su ADN que más tarde formará a los su ADN que más tarde formará a los cromosomas. cromosomas.

Durante la Durante la división celular mitóticadivisión celular mitótica, el ADN , el ADN forma los cromosomas. Se distribuye una forma los cromosomas. Se distribuye una copia de cada cromosoma y alrededor de la copia de cada cromosoma y alrededor de la mitad del citoplasma (junto con la mitad del citoplasma (junto con la mitocondria, ribosomas y otros organelos) a mitocondria, ribosomas y otros organelos) a cada una de las células hijas. cada una de las células hijas.

La mayoría de las células eucarióticas pasan la La mayoría de las células eucarióticas pasan la mayor parte de su tiempo en la interfase, pero mayor parte de su tiempo en la interfase, pero pueden continuar el ciclo y llegar a dividirse. pueden continuar el ciclo y llegar a dividirse.

La interfase consta de 3 subfases: La interfase consta de 3 subfases: G1G1(primera fase de intervalo o de (primera fase de intervalo o de

crecimiento), crecimiento), SS (síntesis de ADN) y (síntesis de ADN) y G2 G2 (segunda fase de intervalo o de (segunda fase de intervalo o de

crecimiento).crecimiento).

¿Por qué ocurre de este modo?¿Por qué ocurre de este modo?

El ciclo celular esta regulado minuciosamente por ciertas señales El ciclo celular esta regulado minuciosamente por ciertas señales moleculares del interior de la célula llamados controles, que aseguran que moleculares del interior de la célula llamados controles, que aseguran que la célula complete con presición todos los procesos necesarios de una la célula complete con presición todos los procesos necesarios de una etapa del ciclo celular antes de iniciar la siguiente etapa.etapa del ciclo celular antes de iniciar la siguiente etapa.

¿Para que sirve este conocimiento?¿Para que sirve este conocimiento?

Para comprender la forma en que las células crecen y se reproducen, Para comprender la forma en que las células crecen y se reproducen, siendo dicho proceso la base fundamental para entender la vida. siendo dicho proceso la base fundamental para entender la vida.

¿Qué nos puede explicar?¿Qué nos puede explicar?

El ciclo vital de una célula y el proceso biológico a nivel celular por el cual El ciclo vital de una célula y el proceso biológico a nivel celular por el cual se transmiten las características de una generación a la siguiente. se transmiten las características de una generación a la siguiente. Asimismo, las posibles alteraciones (mutaciones) naturales y adquiridas, Asimismo, las posibles alteraciones (mutaciones) naturales y adquiridas, así como los factores que las ocasionan. así como los factores que las ocasionan.

INTERFASEINTERFASELa interfase en un estadio de La interfase en un estadio de

gran actividad metabólica en gran actividad metabólica en el cual los genes entran en el cual los genes entran en acción (acción (transcripción y transcripción y traduccióntraducción) y se produce la ) y se produce la duplicación del ADN duplicación del ADN ((replicaciónreplicación) y de sus ) y de sus proteínas asociadas. proteínas asociadas.

Durante ella se observa el Durante ella se observa el material genético disperso por material genético disperso por el núcleo de la célula, el núcleo de la célula, constituyendo la constituyendo la cromatinacromatina. . Comprende las fases G1, S y Comprende las fases G1, S y G2.G2.

La duración de la interfase es La duración de la interfase es muy variable de unas células muy variable de unas células a otras. a otras.

Esquema de una célula en interfase

Micrografía de una célula en interfase

FASE G1FASE G1Es aquella en la que comienza la interfase, después de que Es aquella en la que comienza la interfase, después de que

ha ocurrido la división celular. Cada célula tiene dos copias ha ocurrido la división celular. Cada célula tiene dos copias de un gen para una característica.de un gen para una característica.

Se caracteriza porque:Se caracteriza porque:• Comienza la biosíntesis de los materiales (ARN y Comienza la biosíntesis de los materiales (ARN y

proteínas).proteínas).• El tiempo de duración es muy diferente de unas células a El tiempo de duración es muy diferente de unas células a

otras. Hay células que pueden mantenerse en esta fase otras. Hay células que pueden mantenerse en esta fase días e incluso años.días e incluso años.

• Cuando las células se detienen en esta fase, se denomina Cuando las células se detienen en esta fase, se denomina punto R o punto de restricción.punto R o punto de restricción.

Esta fase es la más variable y puede desaparecer en las Esta fase es la más variable y puede desaparecer en las células de crecimiento muy rápido como en las células de crecimiento muy rápido como en las embrionarias o bien tener un periodo muy largo.embrionarias o bien tener un periodo muy largo.

En algunas células, el ciclo En algunas células, el ciclo celular se detiene en fase celular se detiene en fase G0G0 y no en G1. y no en G1.

Este hecho es debido a que las Este hecho es debido a que las células no están preparadas células no están preparadas para la replicación del ADN, para la replicación del ADN, ya que no contienen las ya que no contienen las moléculas necesarias que moléculas necesarias que permiten a la célula permiten a la célula continuar su ciclo continuar su ciclo proliferativo. proliferativo.

En estos casos se dice que la En estos casos se dice que la célula esta en estado célula esta en estado quiescente o G0.quiescente o G0.

FASE SFASE S

Tras la fase G1 comienza la fase S, en la cual:Tras la fase G1 comienza la fase S, en la cual:

• Tiene lugar la Tiene lugar la síntesis y replicación del ADNsíntesis y replicación del ADN..

• Para que se inicie dicha síntesis, es necesaria la duplicación Para que se inicie dicha síntesis, es necesaria la duplicación del centríolo o del cuerpo polar del huso.del centríolo o del cuerpo polar del huso.

• Finaliza cuando el contenido del ADN se ha duplicado y los Finaliza cuando el contenido del ADN se ha duplicado y los futuros cromosomas se han replicado. Cada cromosoma futuros cromosomas se han replicado. Cada cromosoma estará constituido ahora por dos cromátidas hermanas estará constituido ahora por dos cromátidas hermanas idénticas durante la mitosis.idénticas durante la mitosis.

DUPLICACIÓN DE ADNDUPLICACIÓN DE ADN

Para producir células hijas sanas, la división celular debe garantizar que cada Para producir células hijas sanas, la división celular debe garantizar que cada célula hija reciba una copia de toda la información genética de la célula célula hija reciba una copia de toda la información genética de la célula madre. En consecuencia, en una etapa temprana de la división celular, la madre. En consecuencia, en una etapa temprana de la división celular, la célula parental debe sintetizar dos copias exactas de su ADN, proceso que célula parental debe sintetizar dos copias exactas de su ADN, proceso que se conoce como replicación de ADN. La iniciación de la replicación de ADN se conoce como replicación de ADN. La iniciación de la replicación de ADN compromete irreversiblemente a la célula a dividirse.compromete irreversiblemente a la célula a dividirse.

ADN DE LA CÉLULA PARENTAL

ADN DE LA CÉLULA HIJA 1

ADN DE LA CÉLULA HIJA 2

El ADN de una célula está contenido en las estructuras llamadas El ADN de una célula está contenido en las estructuras llamadas cromosomas durante la mitosis. En la interfase forma la cromatina. Cada cromosomas durante la mitosis. En la interfase forma la cromatina. Cada cromosoma contiene una sola doble hélice de ADN. La replicación del cromosoma contiene una sola doble hélice de ADN. La replicación del ADN produce dos dobles hélices de ADN idénticas, cada una de las cuales ADN produce dos dobles hélices de ADN idénticas, cada una de las cuales será transmitida, dentro de su cromosoma, a una de las nuevas células será transmitida, dentro de su cromosoma, a una de las nuevas células hijas.hijas.

La síntesis de ADN sin embargo es La síntesis de ADN sin embargo es semiconservativasemiconservativa, es decir, cada célula , es decir, cada célula hija recibe una hebra de ADN de la célula parental y otra que se produce hija recibe una hebra de ADN de la célula parental y otra que se produce nueva.nueva.

La síntesis de ADN requiere además, de varias moléculas, como la enzima La síntesis de ADN requiere además, de varias moléculas, como la enzima ADN polimerasa.ADN polimerasa.

Esquema de la replicación semiconservativa del ADN

Esquema que ilustra los componentes y la forma de sintetizar ADN

FASE G2FASE G2

Es la fase premitótica y sucede cuando finaliza la fase S de Es la fase premitótica y sucede cuando finaliza la fase S de síntesis. síntesis.

Se caracteriza por:Se caracteriza por:

• Existir biosíntesis de moléculas diversas.Existir biosíntesis de moléculas diversas.

• Preparar a las células para la mitosis, debido a la existencia Preparar a las células para la mitosis, debido a la existencia de factores que no aparecen en las otras fases intermedias.de factores que no aparecen en las otras fases intermedias.

• Al final de la misma se origina la desintegración de la Al final de la misma se origina la desintegración de la envoltura nuclear.envoltura nuclear.

interfase

mitosis

MITOSISMITOSIS

Es el proceso por el cual las células eucariontes distribuyen Es el proceso por el cual las células eucariontes distribuyen equitativamente entre las células hijas los cromosomas y equitativamente entre las células hijas los cromosomas y los orgánulos citoplasmáticos, asegurando que cualquier los orgánulos citoplasmáticos, asegurando que cualquier tipo de célula con su genoma, alterado o no, se transmita y tipo de célula con su genoma, alterado o no, se transmita y perpetúe en una población celular.perpetúe en una población celular.

El comienzo de la mitosis se caracteriza por la visualización de El comienzo de la mitosis se caracteriza por la visualización de los cromosomas, es decir, por la condensación de la los cromosomas, es decir, por la condensación de la cromatina en la interfase, constituyendo los cromosomas.cromatina en la interfase, constituyendo los cromosomas.

Durante este proceso ha de existir una división del núcleo Durante este proceso ha de existir una división del núcleo (cariocinesis) y del citoplasma (citocinesis). (cariocinesis) y del citoplasma (citocinesis).

Fases de la MitosisFases de la Mitosis

Las fases de la división Las fases de la división nuclear son cinco:nuclear son cinco:

Profase Profase

PrometafasePrometafase

MetafaseMetafase

AnafaseAnafase

TelofaseTelofase

Profase.Profase.

• La cromatina en el La cromatina en el núcleo comienza a núcleo comienza a condensarse y se vuelve condensarse y se vuelve visible en el microscopio visible en el microscopio óptico como óptico como cromosomas.  El cromosomas.  El nucleolo se desintegra.  nucleolo se desintegra.  Los centríolos Los centríolos comienzan a moverse a comienzan a moverse a polos opuestos de la polos opuestos de la célula y  fibras se célula y  fibras se extienden desde los extienden desde los centrómeros. Algunas centrómeros. Algunas fibras cruzan la célula fibras cruzan la célula para formar el huso para formar el huso mitótico. mitótico. Se detiene la Se detiene la actividad de los genesactividad de los genes..

Prometafase.Prometafase.

• La membrana nuclear se La membrana nuclear se disuelve, marcando el disuelve, marcando el comienzo de la comienzo de la prometafase.  Las prometafase.  Las proteínas de adhieren a proteínas de adhieren a los centrómeros creando los centrómeros creando los cinetocoros.  Los los cinetocoros.  Los microtubulos se microtubulos se adhieren a los adhieren a los cinetocoros y los cinetocoros y los cromosomas comienzan cromosomas comienzan a moverse pero no están a moverse pero no están en el ecuador.en el ecuador.

MetafaseMetafase

• Fibras del huso alinean Fibras del huso alinean los cromosomas a lo los cromosomas a lo largo del sitio en largo del sitio en donde se encontraba donde se encontraba el núcleo celular.  Esta el núcleo celular.  Esta línea es referida como, línea es referida como, el plato de la el plato de la metafase.  Esta metafase.  Esta organización ayuda a organización ayuda a asegurar que en la asegurar que en la próxima fase, cuando próxima fase, cuando los cromosomas se los cromosomas se separan, cada nuevo separan, cada nuevo núcleo recibirá una núcleo recibirá una copia de cada copia de cada cromosoma.cromosoma.

AnafaseAnafase

• Los pares de Los pares de cromosomas se separan cromosomas se separan en los cinetocoros y se en los cinetocoros y se mueven a lados mueven a lados opuestos de la célula.  opuestos de la célula.  El  movimiento es el El  movimiento es el resultado de una resultado de una combinación del combinación del movimiento del movimiento del cinetocoro a lo largo de cinetocoro a lo largo de los microtubulos del los microtubulos del huso y la interacción huso y la interacción física de los física de los microtubulos polares. microtubulos polares. 

TelofaseTelofase

• Los cromatidos llegan a los Los cromatidos llegan a los polos opuestos de la polos opuestos de la célula, y nuevas célula, y nuevas membranas se forman membranas se forman alrededor de los núcleos alrededor de los núcleos hijos. Los cromosomas se hijos. Los cromosomas se dispersan y ya no son dispersan y ya no son visibles bajo el microscopio visibles bajo el microscopio óptico.  Las fibras del huso óptico.  Las fibras del huso se dispersan, y la se dispersan, y la citocinesis o la partición de citocinesis o la partición de la célula puede comenzar la célula puede comenzar también durante esta también durante esta etapa. etapa. Comienza de nuevo Comienza de nuevo la actividad de los genes.la actividad de los genes.

CitocinesisCitocinesis

• En células animales, la En células animales, la citocinesis ocurre citocinesis ocurre cuando un anillo cuando un anillo fibroso compuesto de fibroso compuesto de una proteína llamada una proteína llamada actina, alrededor del actina, alrededor del centro de la célula se centro de la célula se contrae pellizcando la contrae pellizcando la célula en dos células célula en dos células hijas, cada una con su hijas, cada una con su núcleo.  En células núcleo.  En células vegetales, la pared vegetales, la pared rígida requiere que un rígida requiere que un placa celular sea placa celular sea sintetizada entre las sintetizada entre las dos células hijas. dos células hijas.