Ciclo Celular

Todas las células se forman a partir de otras células preexistentes. El crecimiento y desarrollo de los organismos vivos depende del crecimiento y multiplicación de sus células. Cuando una célula se divide, la información genética contenida en su ADN debe duplicarse de manera precisa y luego las copias se transmiten a cada célula hija. El Ciclo Celular se puede definir como una secuencia ordenada de acontecimientos por los que una célula duplica su contenido y luego se divide en dos.

Etapas del Ciclo Celular

• G: Gap (intervalos)
• S: Síntesis de ADN (6-8h)
• M: Mitosis (1h)

División Celular

Consiste en la división del núcleo (mitosis) seguida de la división del citoplasma (citocinesis).

Mitosis

Los cromosomas duplicados se separan produciendo 2 núcleos, cada uno con una copia fiel de cada cromosoma. En esta fase las actividades metabólicas de la célula están reducidas y la respuesta de la célula a estímulos externos es pequeña. Es un proceso continuo.

Etapas de la Mitosis

1. Profase: La cromatina se condensa y al hacerlo se distinguen los cromosomas mitóticos. Las cromátidas están unidas por el centrómero y a lo largo, por cohesina. En el citoplasma se observan dos centrosomas y entre ellos se forma el huso mitótico. Disolución de la envoltura nuclear. Desorganización del citoesqueleto.
   Centrosoma: formado por 2 centríolos y material pericentriolar, de donde surgen los microtúbulos.
2. Prometafase: Es la transición entre profase y metafase. Corta. Comienza con la desintegración de la envoltura nuclear. Los microtúbulos del huso alcanzan los cinetocoros. El huso mitótico y los cromosomas se mueven hacia una posición central en la célula.
3. Metafase: Los cromosomas se encuentran alineados en el ecuador del huso y cada una de las dos cromátidas está conectada a un polo. El punto de control M comprueba la correcta situación de los cromosomas, gracias a la activación del complejo de ciclinas- CDK. Los cromosomas se encuentran alineados en la placa metafásica. Los microtúbulos que surgen de los centrosomas opuestos se unen a los cromosomas por los cinetocoros.
4. Anafase:
   • Anafase A: las cromátidas hermanas se separan e inician su migración hacia los polos. Los polos del huso se separan entre sí.
   • Anafase B: alargamiento del huso por acción de quinesina.
   No disyunción: anomalía que se produce cuando los cromosomas se separan en la anafase antes de que el cinetocoro de cada cromátida hermana se haya unido a los microtúbulos de los polos opuestos del huso. Resultado: una célula hija contiene dos copias de un cromosoma, mientras la otra carece de este cromosoma.
5. Telofase: Los cromosomas se dispersan. Se reorganiza el nucléolo. Se ensambla la envoltura nuclear alrededor de los grupos de cromosomas. El complejo de Golgi y el RE se reconstituyen. Los microtúbulos se reorganizan y reaparece el citoesqueleto y la forma celular.

Citocinesis

La división del citoplasma normalmente se inicia ya al final de la anafase de tal manera que se solapa en parte con la telofase. En las células animales consiste en una simple estrangulación de la célula a la altura del ecuador del huso acromático, formándose en la superficie de la célula el surco de segmentación. Esta estrangulación se produce gracias a la acción de proteínas contráctiles (filamentos de actina y miosina) que, ligadas a la membrana plasmática, formarán un anillo contráctil que se irá estrechando, cerrándose sobre sí mismo. La división es por estrangulación.

Contracción Muscular

Cuando queremos mover alguna parte de nuestro cuerpo, en el cerebro se genera un impulso nervioso que es transmitido a través de las neuronas motoras, y viaja hasta el extremo del axón, el cual hace contacto con nuestros músculos en la llamada unión neuromuscular. Cuando el impulso nervioso llega por el axón de una motoneurona a la unión neuromuscular, ésta libera un neurotransmisor llamado Acetilcolina. Al contacto de éste con la miofibrilla, la fibra muscular libera Calcio el cual, se distribuye entre los filamentos de la miofibrilla. En el filamento de Actina se distinguen la Tropomiosina y la Troponina, mientras que en el de Miosina se distingue la Adenosina Trifosfato con tres moléculas de ATP. Se desprende de la molécula de ATP uno de sus 3 fosfatos, convirtiéndose en ADP. Luego, por efecto de la CPK sobre la CP, el ADP se convierte en ATP y está listo para un nuevo ciclo.

Sinapsis

Es un punto de contacto funcional entre dos neuronas o entre una neurona y un receptor. Si dos neuronas están en contacto pero no se pasan información, no es sinapsis. Existen varios tipos de contacto, pero la más importante y habitual es dendrita-axón, axón-soma. La sinapsis es donde se produce la transmisión del impulso nervioso. Las señales nerviosas se transmiten de una neurona a otra a través de una forma de comunicación intercelular llamada sinapsis. La neurona que transmite el mensaje es la presináptica y la que lo recibe, la postsináptica. Según la forma en que se establece la comunicación, las sinapsis se clasifican en dos tipos: eléctricas y químicas.

Sinapsis Eléctrica

La sinapsis eléctrica es más común en los invertebrados. En el hombre, se encuentra en algunas partes del SNC. La sinapsis eléctrica consiste en el acoplamiento de las células, el citoplasma de la neurona presináptica está en continuación del citoplasma de la postsináptica. El potencial de acción se propaga directamente de una célula a otra. La función es desencadenar respuestas muy rápidas. Sin embargo, la mayoría de las sinapsis de nuestro organismo son sinapsis químicas.

Sinapsis Química

En una sinapsis química no hay contacto directo entre las células que se comunican. Las membranas de las dos neuronas están separadas por un breve espacio, la hendidura sináptica y la comunicación está mediada por una sustancia química, el neurotransmisor. Las sinapsis más frecuentes son las que se producen entre el axón de una neurona y las dendritas de otra. En los botones sinápticos se almacenan las vesículas que contienen los neurotransmisores. Cuando el impulso nervioso llega al terminal axónico de la neurona presináptica, se produce la apertura de canales de calcio regulados por voltaje; el Ca²⁺ citoplasmático ingresa así a los botones terminales, aumentando rápidamente su concentración en el interior del terminal presináptico. Luego, el calcio se une a las vesículas sinápticas, produciendo la exocitosis de las mismas al acercarse y, posteriormente fusionarse, con la membrana plasmática. Mediante exocitosis, los neurotransmisores son volcados al espacio sináptico. Los NT liberados en la hendidura sináptica difunden hasta la membrana postsináptica. Allí se encuentran los receptores apropiados.

Tipos de Receptores de los Neurotransmisores

Los receptores ionotrópicos son receptores acoplados a canales para iones. Cuando los NT encajan con el receptor, abre el canal iónico, provocando que el sodio entre en la neurona postsináptica despolarizándola. Aquí, el impulso es retardado ya que, sucede por sustancias químicas. Los receptores metabotrópicos son proteínas acopladas a proteína G. La proteína G, situada en la membrana, se activa cuando el NT se une al receptor. La proteína G activada, interactúa con una enzima encargada de fabricar una molécula llamada segundo mensajero, como el AMPc. Éste es responsable de inducir los cambios en la célula postsináptica.

Sinapsis Excitatoria e Inhibitoria

La sinapsis excitatoria es aquella que incrementa la posibilidad de producir un potencial de acción. En la sinapsis excitatoria un potencial de acción en la neurona presináptica iniciará otro potencial en la célula postsináptica. Por otro lado, una neurona presináptica que libera neurotransmisores inhibitorios, como el GABA, puede generar un potencial inhibitorio. Los receptores pueden estar acoplados a canales de cloro. En las sinapsis inhibitorias se produce una hiperpolarización, es decir, se hace más negativa. Esto la aleja de la posibilidad de generar un potencial de acción.

Neurotransmisores

Los neurotransmisores son sustancias químicas que intervienen en la transmisión de los impulsos nerviosos. Poseen neuronas. Cada neurona tiene un NT diferente. Por lo tanto, la neurona postsináptica tendrá muchos y diferentes receptores para distintas neuronas. Los NT tiene un efecto muy breve, pues rápidamente son inactivados por alguno de los siguientes mecanismos:

• Destrucción por actividad enzimática.
• Recaptación del NT en el botón terminal.
• Captación del transmisor por células gliales.
• Difusión fuera de la hendidura.