Ciclo celular

Ciclo celular: conxunto de cambios que experimenta unha célula dende a súa formación ata que se divide.

Interfase

Durante esta etapa existe unha gran actividade metabólica para prepararse para a división:

• Fase G1: a célula aumenta o seu tamaño e sintetiza proteínas.
• Fase S: duplicación do ADN.
• Fase G2: remata de prepararse sintetizando proteínas e duplicando os centriolos, ao tempo que aumenta o seu tamaño.

Fase M (División celular)

Mitose (División do núcleo)

• Profase: a cromatina condénsase en cromosomas, desaparece o nucléolo e comeza a formarse o fuso acromático.
• Prometafase: desintégrase a membrana nuclear e o nucléolo, e comeza a formarse o fuso mitótico.
• Metafase: os cromosomas sitúanse no plano medio da célula, formando a placa metafásica.
• Anafase: as cromátides irmás sepáranse e son arrastradas cara aos polos opostos.
• Telofase: os cromosomas descondénsanse, reaparece o nucléolo e a membrana nuclear, formando dous núcleos.

Citocinese (División do citoplasma)

• Células animais: realízase por estrangulamento mediante un anel contráctil de actina e miosina.
• Células vexetais: fórmase un septo chamado fragmoplasto a partir de vesículas do aparello de Golgi, que dará lugar á lámina media da parede celular.

A recombinación xenética

A recombinación xenética consiste no intercambio de fragmentos de ADN entre cromosomas homólogos en células xerminais (gametos) na profase I da meiose. Este proceso é fundamental para a variabilidade xenética, a adaptación e a evolución.

Meiose

A meiose é un tipo especial de división celular cuxa finalidade é producir células haploides (n), é dicir, con cadansúa metade de contido de ADN [1]. Estas células son os gametos necesarios para a reprodución sexual [1]. A partir dunha célula diploide (2n), chamada meiocito, obtéñense catro células filla que son xeneticamente diferentes entre si e distintas á célula nai.

O proceso consta de dúas divisións sucesivas:

1. Meiose I (División reducional)

Nesta fase, os cromosomas redúcense á metade e prodúcese o intercambio de material xenético.

• Profase I: é a etapa máis complexa. Os cromosomas homólogos aparéanse aliñándose punto por punto [3]. Grazas ao complexo sinaptonémico, ocorre o sobrecruzamento (crossing-over), onde as cromátides homólogas intercambian fragmentos de ADN, dando lugar á recombinación xenética [3, 4]. Os puntos de unión onde tivo lugar este intercambio chámanse quiasmas [4]. Ao final desta fase, os cromosomas forman tétrades ou bivalentes (conxuntos de catro cromátides) [5].
• Metafase I: as tétrades colócanse na placa ecuatorial unidas polos quiasmas [6].
• Anafase I: sepáranse os cromosomas homólogos completos cara a polos opostos (a diferenza da mitose, onde se separan as cromátides) [6].
• Telofase I: reaparecen a membrana nuclear e o nucléolo. Obtéñense dúas células filla coa metade de cromosomas que a nai, cada un con dúas cromátides recombinadas [7].

2. Meiose II

Desenvólvese de xeito simultáneo nas dúas células resultantes da Meiose I despois dunha breve interfase na que non hai síntese de ADN [7, 8]. É moi similar a unha mitose convencional:

• Profase II: condénsanse os cromosomas e fórmase o fuso acromático [8].
• Metafase II: os cromosomas (formados por dúas cromátides) sitúanse na placa ecuatorial [8].
• Anafase II: sepáranse os centrómeros e cada cromátide (agora cromosoma individual) migra cara a un polo [8].
• Telofase II: os cromosomas desespiralízanse, fórmase a membrana nuclear e ocorre a citocinese [8].

O resultado final son catro células haploides xeneticamente distintas, xa que teñen os seus cromosomas recombinados ao azar.

Orgánulos celulares

• Membrana plasmática: actúa como una barrera de permeabilidad selectiva que regula el paso de sustancias, además de dar forma e individualizar a la célula [1, 2].
• Pared celular (vegetal): funciona como el esqueleto de la célula, aportando rigidez, integridad e impermeabilidad [3].
• Citoesqueleto: responsable de la organización interna, el posicionamiento de orgánulos, la división celular y el movimiento a través de cilios y flagelos [4, 5].

Orgánulos sin membrana

• Centrosoma (animal): encargado de extender las fibras del huso y guiar a los cromosomas durante la división celular [6].
• Ribosomas: su función es la fabricación de proteínas mediante el proceso de traducción [7].

Orgánulos de membrana sencilla (Sistema de endomembranas)

• Retículo Endoplasmático Liso (REL): sintetiza lípidos (colesterol, hormonas), realiza la detoxificación celular y libera glucosa.
• Retículo Endoplasmático Rugoso (RER): sintetiza proteínas de membrana o de secreción y participa en la glicosilación de proteínas [9].
• Aparato de Golgi: se encarga de la secreción de sustancias, el reciclaje de membranas y la formación de lisosomas y vacuolas [10, 11].
• Lisosomas: realizan la digestión celular (autofagia y heterofagia) mediante enzimas hidrolíticas [10].
• Vacuolas: almacenan agua y sustancias, mantienen la turgencia (especialmente en vegetales) y participan en la digestión [12].
• Peroxisomas: realizan la oxidación de sustancias (como ácidos grasos) y eliminan el peróxido de hidrógeno tóxico [13].
• Glioxisomas (vegetal): transforman los ácidos grasos en glúcidos durante la germinación de semillas.

Orgánulos de doble membrana (Energéticos)

• Mitocondrias: son los centros energéticos donde se realiza el Ciclo de Krebs y la fosforilación oxidativa para obtener ATP.
• Cloroplastos (vegetal): realizan la fotosíntesis para convertir energía lumínica y materia inorgánica en materia orgánica (glucosa).

El Núcleo y sus componentes

• Núcleo: es el centro de control que dirige y regula el funcionamiento celular y almacena el material genético.
• Nucléolo: lugar de síntesis del ARN ribosómico y ensamblaje de las subunidades de los ribosomas.
• Cromatina / Cromosomas: contienen y transmiten la información genética necesaria para la síntesis de proteínas y la herencia.