CICLO CELULAR

Explicación 2018

https://www.cancerquest.org/index.php/es/biologia-del-cancer/el-ciclo-de-la-celula#1

El ciclo celular es el período de crecimiento y división celular, tienen lugar durante el ciclo vital de una célula. Se divide en dos etapas: Fase M e Interfase.

Interfase: Se denomina así al período que transcurre entre dos Fases M o divisiones sucesivas. Se compone de varias etapas:

Fase G1: Esta etapa comprende el ciclo celular desde el final de la división anterior hasta el comienzo de la siguiente estapa (Fase S)donde el ADN se replica. Durante esta etapa la célula aumenta de tamaño, expresa su ADN sintetizando proteínas y lleva a cabo sus demás funciones celulares. Al final de esta etapa se encuentra lo que se denomina "Checkpoint" o Punto de restricción, en el cual se comprueba que la célula cumple los requisitos necesarios para pasar a la siguiente fase. Una vez llegados a este punto en la célula, pueden ocurrir 2 cosas, que la célula continúe su ciclo con intención de dividirse (una vez que la célula pasa este punto ha de dividirse)o puede ocurrir también que la célula entre en un estado de "latencia" y se aparte del ciclo, de manera que quedaría en un estado funcional expresando su ADN y realizando funciones de forma indefinida o con posibilidad de retomar el ciclo celular mas adelante (Esto depende de cada célula y tejido).
Fase S: En esta etapa tiene lugar la duplicación/replicación del ADN. El ADN por medio de mecanismos moleculares duplica el número de cromatidas en cada cromosoma de manera que ahora tiene el mismo número de cromosomas pero cada cromosoma tiene 2 cromátidas Idénticas (hermanas) que son las que serán segregadas luego a cada célula hija en la división.
Fase G2: Es la última etapa antes de la Fase M. La célula sigue llevando a cabo sus funciones celulares, y aumenta de tamaño. Al final de esta estapa hay una comprobación del ADN para saber que la célula es apta para divisirse, en caso contrario esta fase se alarga y se intenta arreglar el daño que pueda haber, si lo consigue la célula entrará en Fase M y se dividirá, si no le es inducida la apoptosis o muerte celular programada.

Fase M: Esta es la etapa en la que se lleva a cabo la división celular en 2 y 4 células, dependiendo de si hablamos de mitosis o meiosis respectivamente.

Mitosis, es el proceso por el cual la célula lleva a cabo la división durante su fase M dando como resultado 2 células hijas con material genético idéntico. Esta división ocurre en muchos organismos unicelulares y en las células somáticas de los organismo pluricelulares. La mitosis tiene 2 eventos, División y Citocinesis. La división a su vez se subdivide en 5 etapas que cronológicamente ordenadas serían Profase, Pro-Metafase, Metafase, Anafase y Telofase. A su vez ya está ocurriendo el proceso u evento de citocinesis.

Profase, la célula comienza a perder la envuelta nuclear y el ADN que hay en él comienza a condensarse para acabar dando lugar a los cromosomas tal o como los conocemos.
Pro-Metafase, Estadío intermedio en el que el núcleo celular ha desaparecido totalmente y se han condensado los cromosomas que comienzan a ordenarse.
Metafase, Los cromosomas se han colocado en la placa de división (en el centro de la célula) todos en línea uno sobre otro. Ahora el Huso mitótico,pequeños microtúbulos, se adhieren al centro de cada cromosoma.
Anafase, En esta fase los microtúbulos tiran del cromosoma separándolo en 2 cromatidas hermanas, dos cromosomas completamente independientes con la misma información el uno respecto al otro, atrayéndolo hacía los polos/extremos de la célula.
Telofase, Si todo ha ido bien en las etapas anteriores el material genético está repartido de forma equiparativa. Ahora a través de vesiculas disueltas en el citoplasma vuelve a formarse el núcleo esta vez 2 (uno para cada grupo de cromosomas), y los cromosomas en sí vuelve a descompactarse dando lugar a ADN funcional.
Citocinesis. Comienza ya durante la etapa de Anafase, y se define en células animales como un anillo de actina que se coloca en la cara interna de la membrana celular a la altura de la placa de división, y por estrechamiento contínuo se va haciendo cada vez más pequeño, extrangulando a la célula que acaba por dar 2 células hijas. En Células vegetales en vez de anillo de actina se forma una pequeña red de microtúbulos donde se va acumulando celulosa y material de la pared vegeral que acaba por cerrarse dando lugar a células hijas(en este caso permanecen unas aperturas de comunicación entre las dos células hijas a través de esa pared llamadas plasmodesmos).

Meiosis, es el proceso por el cual la célula lleva a cabo la división durante su Fase M dando como resultado 4 células hijas con la mitad de información genética que la célula original y no necesariamente idéntica. Esta división se da en células germinales para dar lugar a gametos u esporas.

Las células tienen determinadas un número de divisiones que pueden llevar a cabo. Esto es debido a que los cromosomas tienen en sus extremos una región protectora llamadaTelómeros para evitar que los mecanismos degradativos de la célula degraden su propio ADN y estos telomeros se van perdiendo poco a poco en cada división de manera que una vez que todo el telomero se ha desgastado y comienza a destruirse el ADN celular, la célula se induce apoptosis o muerte celular programada para evitar posible mutaciones y daño al organismo. Existe una enzima llamada telomerasa que sintetiza y recompone este telómero para que la célula puede dividirse muchas más veces. La telomerasa es muy activa y se expresa mucho en células embrionarias y en células tumorales, pero sin embargo su expresión en células adultas normales es ínfima o inexistente.

La citocinesis es la división del citoplasma. Habitualmente, pero no siempre, la citocinesis acompaña a la mitosis o división del núcleo.

El ciclo celular está finamente regulado. Esta regulación ocurre en distintos momentos y puede involucrar la interacción de diversos factores, entre ellos, la falta de nutrientes y los cambios en temperatura o pH pueden hacer que las células detengan su crecimiento y su división. En los organismos multicelulares, además, el contacto con células contiguas puede tener el mismo efecto. El sistema de control del ciclo celular está basado en dos proteínas clave, las ciclinas y las proteínas quinasas dependientes de ciclinas (Cdk), que responden a esta integración de señales.

En el desarrollo y mantenimiento de la estructura de los organismos pluricelulares, no sólo se requiere de la división celular, que aumenta el número de células somáticas, sino también del proceso de apoptosis. La apoptosis es un proceso de muerte celular programada. En los vertebrados, por apoptosis se regula el número de neuronas durante el desarrollo del sistema nervioso, se eliminan linfocitos que no realizan correctamente su función y se “moldean” las formas de un órgano en desarrollo, eliminando células específicas, entre otros sucesos.

Ciertas veces, una célula escapa a los controles normales de división y muerte celular. Cuando una célula comienza a proliferar de modo descontrolado se inicia el cáncer y este crecimiento desmedido puede dar lugar a la formación de una masa de células denominada tumo

Duración del ciclo celular

La longitud del ciclo celular (el tiempo en que tarda una determinada célula en completar el ciclo) varíaentre las células de diferentes especies y de diferentes tejidos. La mayor parte de la variación en la longitud se produce en la fase G1.

Las células de los embriones en crecimiento, por ejemplo, pueden completar su ciclo celular en menos de 20 minutos. Los ciclos de división celular más cortos del reino animal se producen en células embrionarias de la mosca de la fruta (Drosophila melanogaster) y duran 8 minutos. En ellos casi no existe crecimiento celular, sino que se da mayoritariamente replicación del ADN y división. Sin embargo debido a que las células maduras requieren tiempo para crecer, la mayor parte de sus ciclos celulares son mucho más largos que los de los de tejidos embrionarios. Típicamente, una célula de mamífero en división completa su ciclo celular en aproximadamente 24 hs, aunque algunas células poseen ciclos celulares que duran más de un año. Si hablamos de vegetales, las células en la punta de una raíz de una planta de frijol se dividen cada 19 hs.

En cierto momento del ciclo celular, la célula “decide” si va a dividirse o no. Cuando las células normales cesan su crecimiento por diversos factores, se detienen en un punto tardío de la fase G1. En algunos casos, las células pasan de la fase G1 a un estado especial de reposo, llamado G0, en el cual pueden permanecer durante días, semanas o años.

En nuestro organismo, las células de la piel, por ejemplo, se dividen hasta una vez al día. Las células del recubrimiento estomacal se dividen todos los días. La mayoría de nuestras células nerviosas y musculares no vuelven ha dividirse una vez han madurado (se encuentran en G0) y si una de estas células muere, no se repone. Las células del hígado se dividen sólo una o dos veces al año o ante estímulos como una injuria en el tejido. Sin embargo, el hecho de que estén en G0, sin dividirse, no implica inactividad; ya que los hepatocitos (células del hígado), por ejemplo, se encuentran entre las células más activas de todo el organismo desde un punto de vista metabólico.