El Ciclo Celular

La división celular permite obtener dos células hijas idénticas a su progenitora. Esto supone para la célula madre duplicar su material hereditario y dividir el citoplasma. El ciclo celular es el conjunto de cambios que sufre una célula desde que se forma por división de otra hasta que se divide para dar lugar a dos. El ciclo celular se divide en dos etapas principales: Interfase y Fase M.

• Las neuronas no se dividen nunca.
• Hay tres puntos de control específicos en la fase G1, final de G2 y en la M, donde la división se detiene hasta que recibe la señal de continuación.

Interfase

Es el periodo que transcurre entre dos mitosis y ocupa la mayor parte del ciclo celular. La célula aumenta de tamaño y duplica su material genético. Se divide en tres fases:

• Fase G1: Se sintetizan las proteínas necesarias para el aumento de tamaño. Comienza cuando termina la fase M y dura hasta la replicación del ADN. Las células que no hacen mitosis están siempre en esta fase (G0).
• Fase S: Se produce la replicación del ADN y se sintetizan histonas.
• Fase G2: Es muy corta, se transcriben y traducen genes y se duplican los centriolos.

La División Celular

Consta de dos procesos: mitosis y citocinesis.

Mitosis

Se encarga de repartir el material hereditario igualmente, que se ha duplicado en la fase S. Se divide en cuatro fases:

• Profase: Se condensa la cromatina y se ven los cromosomas. Los centriolos (si los hay) se comienzan a separar y se ponen en los polos, y a medida que se separan se forman los microtúbulos polares, que constituyen el huso mitótico. En los centrómeros se forman los cinetocoros.
• Metafase: Los cromosomas se condensan al máximo. El huso mitótico se extiende entre los polos. Los microtúbulos cinetocóricos empujan a los cromosomas hasta el plano medio donde forman la placa ecuatorial. Los centrómeros se colocan perpendiculares de forma que cada una de las cromátidas que forman el cromosoma metafásico queda orientada hacia un polo.
• Anafase: Las dos cromátidas de cada cromosoma se separan hacia polos opuestos arrastradas por los microtúbulos. La separación se inicia por el centrómero. Los microtúbulos polares se alargan y separan los dos polos del huso acromático. La anafase concluye cuando los cromosomas llegan a los polos.
• Telofase: Los nucleolos reaparecen y los cromosomas ya no se ven. La membrana nuclear reaparece alrededor de cada grupo de cromosomas en los polos.

Citocinesis

Se trata de dividir el citoplasma en dos.

• En animales se produce un estrangulamiento que divide en dos a la célula madre. En la placa ecuatorial aparece un anillo contráctil y este se va estrechando y origina un surco de segmentación.
• En las vegetales se forma un tabique de separación o fragmoplasto, y no se cierra del todo sino que está perforado para asegurar la comunicación de las células hijas.

Otros tipos de división celular:

• Gemación: reparto asimétrico del citoplasma. La célula hija surge como yema de la madre.
• Esporulación: varias mitosis sucesivas en el interior de la célula, se forman células multinucleadas.

Meiosis

Es un tipo de división celular que tiene la finalidad de producir células haploides (gametos). A partir de una célula diploide se obtienen cuatro células haploides diferentes entre sí. Se produce recombinación genética. La meiosis se divide en dos etapas: Meiosis I y Meiosis II.

Meiosis I

Se produce el intercambio de material hereditario.

• Profase I: Es muy importante y se divide en cinco fases:
  • Leptoteno: Los cromosomas se condensan hasta verse, cada uno está formado por dos cromátidas y unido por los extremos a la envoltura nuclear.
  • Cigoteno: Los cromosomas homólogos se aparean (sinapsis) y se produce a través del complejo sinaptonémico.
  • Paquiteno: Se produce el sobrecruzamiento y se intercambian genes o recombinación genética.
  • Diploteno: Los cromosomas inician su separación permaneciendo unidos por los quiasmas.
  • Diacinesis: Los cromosomas se condensan al máximo y se ven sus dos cromátidas, desaparece el nucleolo y la membrana nuclear, se forma el huso acromático.
• Metafase I: En la placa ecuatorial se ponen las tétradas, y los centrómeros se ponen en lados opuestos de la placa, pero los cinetocoros de las cromátidas que pertenecen al mismo cromosoma están fusionados y se orientan hacia el mismo polo.
• Anafase I: Los pares de cromosomas se comienzan a separar hacia polos opuestos pero como los dos cinetocoros se han fusionado no se separan cromátidas como en la mitosis sino los cromosomas. Cada cromosoma de un par formado por cromátidas en la que hay recombinación genética, se dirige a un polo de la célula.
• Telofase I: Reaparecen la membrana nuclear y el nucleolo y los cromosomas se descondensan. Se obtienen dos células hijas con la mitad de cromosomas que tenía la madre.

Meiosis II

Ocurre simultáneamente en las dos células hijas resultantes de la meiosis I.

• Profase II: Desaparece la membrana nuclear y se condensan los cromosomas formando el huso acromático.
• Metafase II: Los cromosomas se ponen en la placa ecuatorial.
• Anafase II: Se separan los centrómeros y cada cromátida emigra hacia polos opuestos.
• Telofase II: Se forma la membrana nuclear alrededor de los cromosomas y cuando se hace la citocinesis se obtienen cuatro células hijas que son haploides y genéticamente distintas.

Mitosis, Meiosis y Reproducción

• La mitosis interviene en el crecimiento de organismos pluricelulares y en la reproducción asexual.
• La meiosis es imprescindible en la reproducción sexual.

Reproducción Asexual

• Produce copias idénticas a la célula madre.
• Se da en organismos unicelulares y en plantas y hongos.
• No se genera variabilidad genética.

Reproducción Sexual

• Dos individuos que combinan su información genética para formar un nuevo individuo que tendrá una mezcla de los dos.
• En la fecundación los gametos se fusionan y forman una sola célula diploide: el cigoto.
• Variabilidad genética como consecuencia de:
  • La recombinación genética de la meiosis.
  • La distribución al azar de cromosomas.
  • Las diferencias entre genes.
• La reproducción sexual favorece la adaptación al medio.