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Fases del ciclo celular y los procesos que ocurren en ellas

Se define como ciclo celular a un conjunto de sucesos ordenado que hacen posible el crecimiento de la célula, así como su consiguiente división en dos células hijas. En el mismo instante en el que aparece una nueva célula es cuándo tiene inicio el ciclo celular. La nueva célula es descendiente de la que se divide y en el momento en que la mencionada célula tiene una nueva división, creando de este modo otras dos nuevas células hijas, es cuando el proceso acaba. A continuación vamos a analizar las fases del ciclo celular y los procesos que ocurren en ellas.

Fases del ciclo celular

La célula puede encontrarse en dos estados muy diferenciados:

  1. El estado de no división o interfase: la célula realiza sus funciones específicas y si está destinada a avanzar a la división celular comienza por realizar la duplicación de su ADN.
  2. El estado de división llamado fase M.

Interfase

Es el periodo comprendido entre mitosis, es la fase más larga del ciclo celular, ocupando casi el 90% del ciclo, transcurre entre dos mitosis y comprende 3 etapas o fases que son:

FASE G1

Es la primera fase del ciclo celular, en la existe crecimiento celular con síntesis de proteínas y de ARN. Es el periodo que transcurre entre el fin de una mitosis y el inicio de la síntesis de ADN, tiene una duración de 6 y 12 horas, durante este tiempo la célula duplica su tamaño y masa. En esta fase se encuentran la mayoría de las células del organismo adulto. En cuanto a la carga genética en humanos (diploides) son 2n2c.

FASE S

Es la segunda fase del ciclo, en la que se produce la replicación o síntesis del ADN, como resultado cada cromosoma se duplica y queda formado por dos cromatides idénticas. Con la duplicación del ADN el núcleo contiene el doble de proteína nucleares y de ADN que al principio. Tiene una duración de unas 10-12 horas y ocupa alrededor de la mitad del tiempo que dura el ciclo celular en una célula de mamífero típica.

FASE G2

Es la tercera fase de crecimiento del ciclo celular en la que continua la síntesis de proteínas y ARN. Va desde el fin de la síntesis de ADN hasta el comienzo de la división. El ADN se condensa en los cromosomas compuestos por dos cromatides hermanas que se unen mediante el centromero. Al final de este período se observan cambios en la estructura celular, que indica el principio de la división celular, tiene una duración entre 3-4 horas. Termina cuando la cromatida empieza a condensarse al inicio de la mitosis. La carga genética en humanos es 2n4c, ya que se han duplicado el material genético, teniendo ahora dos cromatides cada uno.

Fase M (mitosis y citocinesis)

Es la división celular en la que una célula progenitora (células eucariotas, células somáticas, células comunes del cuerpo) se dividen en dos células hijas idénticas. Esta fase incluye la mitosis, a su vez dividida en: profase, metafase, anafase, telofase y la citocinesis, que se inicia ya en la telofase mitótica, si el ciclo celular completo dura 24 horas, la fase M duraría alrededor de 30 minutos.

Existen puntos de control para garantizar el correcto desarrollo del ciclo celular, que lo detienen si la célula no está en condiciones de pasar a la siguiente fase. Uno de los más importantes es la proteína P53 que actúa en el paso de la G1 a S y de la G2 a M, de manera que si el ADN está dañado detiene el ciclo y activa los mecanismo de reparación, y i no se puede reparar promueve la apoptosis de la célula.

Tipos de división celular

Existen dos tipos de división celular: la mitosis y la meiosis, esta ultima solo ocurre en celular germinales.

Mitosis

Es el proceso de división celular por el que, a partir de una célula diploide (2n) se originan dos idénticas. Requiere la duplicación previa del ADN y la división en dos núcleos, por tanto, dos células. Las fases de la mitosis son:

  • PROFASE: el núcleo se disuelve, la cromatina se condensa formando los cromosomas que están formados por cromatides, los centriolos que se formaron migran a polos opuestos de la célula. Entre ambos centriolos se establece una red de micro túbulos llamada huso acromático o huso mitótico.
  • PROMETAFASE: comienza cuando se rompe la envoltura nuclear y los cromosomas entran en contacto con las fibras el huso.
  • METAFASE: los cromosomas alcanzan el grado de máxima condensación y se sitúan en la zona ecuatorial de la célula, de manera que es el momento en el que son más visibles al microscopio.
  • ANAFASE: ocurre la separación de cromatidas hermanas y migración hacia los polos celulares.
  • TELOFASE: ocurre la división del citoplasma (citocinesis) y formación de dos células independientes.

Meiosis

Es el mecanismo de división por el cual una célula diploide (2n) da lugar a 4 células haploides (n) por tanto, cada una de las células contiene la mitad de la información genética de la célula madre.

Es el proceso fundamental para la formación de los gametos o células de la reproducción sexual. Consta de dos divisiones sucesivas, la primera es más compleja, mientras que la segunda es igual a la mitosis:

Primera Division Meiótica

Las cromatides hermanas, formadas por la duplicación de cada cromosoma que ocurre en la fase S, se comportan como una unidad:

  • Profase 1: comprendida por leptoteno, zigoteno, paquiteno, diploteno, diacinesis.
  • Metafase 1
  • Anafase 1
  • Telofase 1

Segunda Division Meiótica

Consta de las siguientes fases:

  • Profase II
  • Metafase II
  • Anafase II
  • Telofase II

Es fundamental para la separación de cada cromatida en una célula que será, por tanto, haploide.

Cabe recordar que antes de entrar en el ciclo celular la célula madre tiene un contenido de ADN 2n, es decir, es diploide. Al finalizar la fase S pasa a tener 4n puesto que el ADN se duplica y depuse de la mitosis las dos células hijas vuelven a tener 2n. El numero de cromosomas siempre es de 46, pero, en la fase G1 cada cromosoma contiene solo una cromatide (una sola molécula de ADN) mientras que en la fase S se duplican haciendo que en G2 y la mitosis el cromosoma este formado por dos cromatides.

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