El Ciclo Celular

El ciclo celular es una secuencia repetitiva que se divide en dos etapas principales:

División Celular

En esta etapa, cada célula se divide en dos o más células hijas. La división consta de dos procesos fundamentales:

• Mitosis o división nuclear (también llamada cariocinesis): Es el proceso de división del núcleo celular, donde se reparte el material genético duplicado entre las células hijas.
• Citocinesis o división del citoplasma: Es la división del citoplasma, que se produce después de la mitosis y da lugar a la formación de dos células hijas independientes.

Interfase

Es el período que transcurre entre dos divisiones celulares. Se compone de varias fases:

• G1: La célula lleva a cabo procesos biosintéticos de material celular, la síntesis de proteínas y la reparación del ADN.
• S: Tiene lugar la duplicación del ADN.
• G2: Se llevan a cabo distintos procesos biosintéticos y, al final, el ADN ya duplicado empieza a condensarse.

Mitosis

La mitosis o cariocinesis es la división del núcleo celular, donde se produce el reparto equitativo de los cromosomas replicados. Destacan dos hechos importantes:

• La condensación y acortamiento de la cromatina, formando los cromosomas.
• La formación del huso mitótico o acromático, formado por microtúbulos, que pueden ser de tres tipos: polares, cinetocóricos y astrales.

La mitosis se divide en las siguientes fases:

Profase

Marca el comienzo de la mitosis. Los cromosomas (que previamente se habían duplicado durante la fase S) se hacen visibles dentro del núcleo. Conforme progresa, los cromosomas se condensan y acortan más, y desaparece el nucleolo. El par de centriolos del centrosoma se duplica y emigra hacia polos opuestos de la célula, mientras se forma entre ellos un huso de microtúbulos.

Prometafase

La membrana nuclear se disgrega, permitiendo que los haces del huso mitótico interaccionen con los cromosomas. Cada cromosoma duplicado se fija por el cinetocoro (zona del cromosoma localizada en el centrómero) a los microtúbulos del huso mitótico.

Metafase

El movimiento de los cromosomas a lo largo de los microtúbulos permite su alineamiento en el ecuador del huso, formando la placa ecuatorial o metafásica.

Anafase

Las cromátidas hermanas de cada cromosoma se separan y se desplazan hacia polos opuestos de la célula, arrastradas por los microtúbulos del huso.

Telofase

Los cromosomas llegan a los polos y comienzan a descondensarse. Se reconstruye la membrana nuclear alrededor de cada grupo de cromosomas, y reaparecen los nucleolos. El huso mitótico desaparece.

Meiosis

La meiosis es un tipo especial de división celular que origina gametos o células germinales masculinas y femeninas (espermatozoides y óvulos, respectivamente). Cada gameto contiene la mitad de la dotación cromosómica normal, conocida como número haploide (n). Esta división, también conocida como gametogénesis, termina produciendo cuatro células hijas (gametos) que luego se fusionarán para formar un cigoto con el número diploide de cromosomas.

La meiosis se divide en dos fases:

Primera División Meiótica

En esta fase tienen lugar algunos sucesos importantes:

• A diferencia de la mitosis, no ocurre separación de cromátidas, sino que cada cromosoma duplicado de cada par homólogo emigra a cada polo del huso.
• Durante esta primera división meiótica hay un intercambio de alelos (genes alternos que representan el código para una misma característica) entre las cromátidas de los pares homólogos de los cromosomas duplicados. Este intercambio, llamado entrecruzamiento o crossing-over, genera variabilidad genética.

Profase I

Es la fase más larga de la meiosis, donde los cromosomas homólogos intercambian fragmentos de material genético. Se divide en cinco subfases:

• Leptoteno: Los cromosomas individuales, compuestos por dos cromátidas hermanas, empiezan a condensarse y a hacerse visibles.
• Cigoteno: Los pares de cromosomas homólogos se aproximan entre sí y tiene lugar la sinapsis o apareamiento. Esta sinapsis forma una estructura llamada tetrada.
• Paquiteno: Se completa la sinapsis en todos los cromosomas. Tiene lugar el entrecruzamiento cromosómico mediante quiasmas, lo que produce recombinación genética.
• Diploteno: Comienza la separación de los cromosomas homólogos, poniendo de manifiesto los quiasmas.
• Diacinesis: Los cromosomas se condensan al máximo y desaparecen el núcleo y la membrana nuclear. Se puede apreciar cómo cada bivalente está unido por cuatro cromátidas (tetradas).

Metafase I

Los cromosomas homólogos se alinean en el plano ecuatorial de forma aleatoria, lo que garantiza la segregación independiente de los cromosomas maternos y paternos.

Anafase I

Se separan los cromosomas homólogos, desplazándose hacia los polos opuestos de la célula. Cada cromosoma sigue constituido por dos cromátidas.

Telofase I

Los cromosomas llegan a los polos opuestos, se descondensan, se vuelven a formar los núcleos y comienza la citocinesis. Cada célula hija recibe 23 cromosomas (número haploide – n), pero como cada cromosoma está compuesto por dos cromátidas, el contenido de ADN todavía es diploide (2c).

Segunda División Meiótica

Esta división no va precedida por una fase S; por lo demás, resulta bastante similar a la mitosis:

Profase II

Es muy corta; se rompe la membrana nuclear y se forma el nuevo huso mitótico.

Metafase II

Los n cromosomas, cada uno formado por dos cromátidas, se alinean en el plano ecuatorial.

Anafase II

Se separan las cromátidas hermanas de cada cromosoma, desplazándose hacia polos opuestos.

Telofase II

Se forma la membrana nuclear alrededor de los cuatro núcleos haploides, y comienza la citocinesis. El resultado final son cuatro células hijas haploides (n) que son genéticamente distintas entre sí y de la célula madre. Esto se debe a la recombinación genética ocurrida en la Profase I y a la segregación independiente de los cromosomas homólogos.