El ciclo celular
Comprende cuatro fases sucesivas:
- Fase G1: Primera fase de crecimiento. Intensa actividad biosintética.
- Fase S: Síntesis de ADN y replicación de los cromosomas.
- Fase G2: Se transcriben y traducen ciertos genes para sintetizar determinadas proteínas.
- Fase M: Cromosomas y contenido citoplasmático se distribuyen en células hijas. Incluye mitosis y citocinesis.
División celular en animales: Se pueden clasificar en 3 grupos según capacidad de multiplicación:
- Células que permanecen indefinidamente en fase G0: Células adultas que han perdido capacidad de división. Reducido número de células especializadas.
- Células que se encuentran temporalmente en fase G0: Solo se dividen en circunstancias especiales.
- Células madre: Se dividen continuamente.
Otro grupo especial son las células cancerosas que se dividen indefinidamente amontonándose.
Núcleo interfásico
Contiene el material genético y dirige toda la actividad celular. En células animales ocupa posición central. En células vegetales situado excéntricamente. Forma esférica, lobulada o arriñonada. Tamaño variable. Cada célula tiene un solo núcleo, aunque hay excepciones.
Componentes:
- Envoltura nuclear: Conjunto de dos membranas separadas por un espacio perinuclear continuo con la luz del retículo endoplasmático, y atravesadas por poros. La membrana nuclear externa se continúa con las membranas del retículo endoplasmático y puede presentar ribosomas adosados. La membrana nuclear interna lleva adosada una red de filamentos proteicos que recibe el nombre de lámina fibrosa cuya función es la de organizar la cromatina y regular el crecimiento de la envoltura después de la mitosis. Los poros son entidades dinámicas para regular el transporte de macromoléculas.
- Nucleoplasma: Medio interno del núcleo, semejante al citosol o a la matriz mitocondrial.
- Nucleolo: Estructura casi esférica, densa y de contorno irregular, rodeada por nucleoplasma. Es donde se procesan los ARNr y donde se ensamblan formando los ribosomas.
- Cromatina: Es el núcleo de las células eucariotas, el ADN siempre se encuentra combinado con proteínas. Empaquetamiento: doble hélice 2nm, nucleosoma 11nm, fibra cromatínica 30nm, rosetones de bucles 300nm, espiral de rosetones 700nm, cromosoma 1400nm.
Tipos de cromatina:
- Eucromatina: Corresponde a zonas donde el nivel de empaquetamiento es menos denso porque la cromatina está poco condensada. Actividad de transcripción importante.
- Heterocromatina: Corresponde a partes que presentan mayor empaquetamiento. Actividad de transcripción baja. Tipos: facultativa y constitutiva.
Cromosomas
El cromosoma mitótico es un cromosoma doble, empaquetado y portátil, que se desplaza durante la división celular con el fin de que las cromátidas de cada cromosoma se repartan entre las dos células hijas sin ninguna dificultad. Máxima compactación en metafase. Tipos: metacéntrico, submetacéntrico, acrocéntrico, telocéntrico.
Todos los individuos de la misma especie tienen en sus células el mismo número de cromosomas, excepto en los gametos que contienen la mitad. Los organismos diploides tienen en sus células dos juegos de cromosomas, uno paterno y otro materno. A cada cromosoma del juego paterno le corresponde uno materno, formando cromosomas homólogos. Los organismos haploides contienen un juego cromosómico (gametos).
Mitosis
La división celular consiste en la mitosis y la citocinesis. La mitosis es el proceso mediante el que se reparte equitativamente el material cromosómico entre las dos células hijas, lo que asegura que la información se transmita sin variación. En organismos unicelulares es un sistema de reproducción asexual. En los pluricelulares permite el crecimiento, desarrollo y regeneración de tejidos.
Profase: El nucleolo empaqueta toda su maquinaria de transcripción y la reparte entre los cromosomas organizadores del nucleolo, desaparece. Los cromosomas se condensan y se hacen visibles las cromátidas. Se forma el huso mitótico. En las células vegetales, los microtúbulos del huso parten de dos zonas más densas del citoplasma que hacen función de organizador microtubular. En las células animales, irradian de una zona densa que rodea los centriolos, donde se localiza el COM. Al final de la profase, la lámina fibrosa se disgrega y desaparece la envoltura nuclear.
Metafase: Desaparece la membrana nuclear y el huso mitótico, se diferencian microtúbulos cinetocóricos, polares y astrales.
Anafase: Los cromosomas se rompen por el centrómero y las cromátidas hermanas se separan. Cada cromátida se transforma en un cromosoma individual. Se produce el desplazamiento de los grupos de cromátidas que son arrastradas hacia polos opuestos por el acortamiento de los microtúbulos cinetocóricos.
Telofase: Cada grupo de cromátidas alcanza un polo opuesto de la célula. Los microtúbulos polares se alargan de manera que las cromátidas llegan a los polos opuestos de la célula. Se forma de nuevo la lámina fibrosa y la doble membrana nuclear, reaparece el nucleolo. Las cromátidas inician el proceso de desenrollamiento y adoptan la estructura de fibra cromatínica. Los microtúbulos del huso forman un eje en el centro de la célula a la vez que inicia la citocinesis. Reaparece el citoesqueleto.
Citocinesis: Consiste en la fragmentación del citoplasma, que se reparte entre las dos células hijas, mediante una serie de procesos distintos, según se trate de células animales o vegetales. En animales se forma un anillo contráctil de haces de filamentos de actina y miosina. En células vegetales se forma un tabique.