Ciclo Celular

El ciclo celular es la secuencia de acontecimientos que tienen lugar a lo largo de la vida de una célula. Dura desde su nacimiento como nueva célula hija, pasando por la etapa de crecimiento hasta su propia división en dos células hijas.

Interfase

La interfase es la etapa más larga de la vida de una célula. En esta fase, la célula duplica sus componentes y, especialmente, su material genético. La duplicación del ADN solo tiene lugar durante un periodo limitado de la interfase llamado fase S (síntesis del ADN). Por ello, la interfase se divide en G1, S y G2.

• La fase G1 empieza después de la división celular y es un periodo de crecimiento general y duplicación de los orgánulos citoplasmáticos.

• Durante la fase S, tiene lugar la síntesis del ADN.

• En la fase G2, la célula continúa creciendo al mismo tiempo que se prepara para la puesta en marcha de la mitosis.

División Celular

La división celular es el proceso por el cual, a partir de una célula madre, se forman dos células hijas idénticas. Este proceso comprende la mitosis y la citocinesis, y solo representa un breve periodo del ciclo celular llamado fase M. Para que las células hijas sean idénticas a la célula madre, deben contener la misma información genética. El mecanismo que hace posible el reparto del material genético en las células eucarióticas es la mitosis.

Mitosis

La mitosis es el proceso por el cual los cromosomas duplicados se distribuyen equitativamente entre las células hijas. Es un proceso continuo que se divide en cinco fases:

Profase

La profase comienza en el momento del ciclo celular en el que los cromosomas condensados empiezan a ser visibles en forma de filamentos. Cada cromosoma aparece formado por dos cromátidas hermanas idénticas que están unidas por sus centrómeros; en cada uno de ellos se desarrolla un cinetocoro. Al mismo tiempo que los cromosomas se condensan, el nucleolo empieza a condensarse y desaparece progresivamente. Mientras que en el núcleo tienen lugar estos cambios, en el citoplasma se empieza a formar el huso mitótico. Posteriormente, se rompe la envoltura nuclear.

Metafase

En la metafase, el huso mitótico ya está completo. Los cromosomas se sitúan en el plano ecuatorial del huso, formando la placa metafásica.

Anafase

La anafase comienza con la separación de cada cromosoma y sus cromátidas hermanas, que se desplazan hacia polos opuestos. El desplazamiento de las cromátidas se produce como consecuencia del desensamblaje y acortamiento de los microtúbulos cinetocóricos.

Telofase

La telofase se caracteriza por la reconstrucción de los núcleos de las células hijas. Para ello, se forma una nueva envoltura nuclear alrededor de cada grupo de cromosomas separados.

Citocinesis

La división celular termina cuando el citoplasma se divide por el proceso de citocinesis. Este proceso se solapa en parte con la mitosis, ya que suele iniciarse en la anafase y continúa a lo largo de la telofase. La citocinesis se produce por un mecanismo diferente en células animales y vegetales.

Citocinesis en Células Animales

En las células animales, el citoplasma se divide por un proceso llamado segmentación. Comienza con la formación de un surco en la membrana plasmática. Este surco de segmentación aparece ya durante la anafase debido a la formación del anillo contráctil que se sitúa debajo de la membrana plasmática. Este anillo está formado por filamentos de actina y miosina y, a medida que se contrae, el surco de segmentación se estrecha, lo que finalmente conduce a la separación de las células hijas.

Citocinesis en Células Vegetales

En las células vegetales, la pared celular impide la formación del surco de segmentación y el citoplasma se divide mediante la formación de una nueva pared dentro de la célula. La nueva pared o placa celular se forma en el plano ecuatorial a partir de las vesículas del complejo de Golgi.

Significado de la Mitosis

La mitosis es un proceso común a todo tipo de células eucariotas con el que se garantiza que las células hijas tengan los mismos cromosomas que la célula madre. La mitosis es un mecanismo de reproducción asexual en los organismos unicelulares y participa también en los procesos de reproducción asexual en los pluricelulares. En los organismos pluricelulares, es importante que, durante su crecimiento y desarrollo, las nuevas células que se forman tengan la misma información genética que el resto de las células del organismo. En la reproducción asexual, un único organismo es capaz de originar nuevos individuos que son genéticamente idénticos, ya que son producidos como resultado de la división celular por mitosis.

Como consecuencia, la descendencia tiene las mismas ventajas y desventajas. Los descendientes producidos forman un clon. La reproducción sexual, que requiere dos progenitores, es muy diferente. La diversidad supone una ventaja, ya que si el ambiente cambia, algunos individuos pueden estar mejor adaptados para reproducirse y perpetuar la especie.

Meiosis

La meiosis es un proceso de división celular en el que una célula diploide da lugar a cuatro células hijas haploides, es decir, las células hijas tienen la mitad de cromosomas que la célula madre. Esta modalidad está asociada a la presencia de reproducción sexual. La meiosis consiste en dos divisiones sucesivas precedidas de una sola duplicación de los cromosomas.

Primera División de la Meiosis (Meiosis I)

En la profase I, los cromosomas homólogos se aparean e intercambian fragmentos de material hereditario. Se divide en cinco subfases:

Leptoteno

Los cromosomas se condensan y se hacen visibles. Cada cromosoma está formado por dos cromátidas unidas que no serán visibles claramente hasta el final de la profase.

Zigoteno

Se inicia con el apareamiento entre los dos cromosomas homólogos o sinapsis. La sinapsis comienza por los extremos y se extiende a modo de cremallera a todo el cromosoma.

Paquiteno

Comienza cuando se completa la sinapsis en todos los cromosomas. En esta fase, los cromosomas homólogos están estrechamente unidos, lo que permite el entrecruzamiento cromosómico. Así se produce una recombinación genética del material hereditario.

Diploteno

Comienza con la desinapsis o separación de los cromosomas homólogos. Se observa que los cromosomas homólogos de los bivalentes están unidos mediante quiasmas, que corresponden a los puntos en los que se ha producido el entrecruzamiento.

Diacinesis

Los cromosomas se condensan, aumentan su grosor y se separan de la envoltura nuclear. Cada bivalente está formado por cuatro cromátidas.