Ciclo Celular

Ciclo Celular

El ciclo celular es un conjunto ordenado de sucesos que conducen al crecimiento de la célula y la división en dos células hijas. Estas células son llamadas  «proliferantes» y las que se están en fase G0 se llaman células «quiescentes». Dicho ciclo está dividido en etapas. Estas son: G1-S-G2. y M. El estado G1 significa "GAP 1" que traducido al español quiere decir Intervalo 1. El siguiente estado S significa "síntesis" en la cual se replica el ADN. El estado G2 quiere decir, obviamente quiere decir GAP 2. Y la etapa M quiere decir fase M en la que se agrupa la meiosis y la mitosis. Como todas las células vienen de una célula preexistente este ciclo se da cuando nace cualquier célula nueva que viene de una que se dividió.

Fases del ciclo celular

Existen dos fases en las que se puede encontrar las células. La primera es el estado de interfase o no división. En esta la célula desarrolla sus funciones específicas y se prepara a avanzar a la división celular, por lo tanto comienza a hacer la duplicación de su ADN. Esta fase será explicada a continuación.

Interfase: Es el ciclo celular que sucede desde el inicio de la vida de la célula hasta el comienzo de la división celular. Esto siendo el 90 % del ciclo en total. Se divide en las tres etapas iniciales que son: G1, S y G2.

• G1 (GAP 1 o Growth): es la primera etapa del ciclo celular en la cual la célula crece con la síntesis de proteínas y de ARN. Estas efectúan el metabolismo normal y las organelas se duplican, por lo que crece en más del doble de su tamaño.
• S (Synthesis): Es la segunda fase del ciclo. En esta célula duplica o sintetizar su ADN, por lo tanto, obviamente, tiene que duplicar también todos sus cromosomas y queda con dos cromátidas exactamente iguales. El núcleo queda con el doble de ADN y de proteínas nucleares que al principio.
• G2 (GAP 2 o Growth): Es la tercera etapa del ciclo celular. En esta etapa la célula sigue creciendo con la síntesis de proteínas y ARN preparándose para la división celular. Al final de esta etapa se ve cómo microscópicamente la célula ha cambiado para prepararse para la división.

Fase M: Esta es la segunda fase de la división celular y es en la cual la célula se divide.

• En esta ocurre la repartición de material genético entre las células y la división física de la célula progenitora a dos células nuevas o células "hijas".  
• Esta fase se llama la fase mitótica o Mitosis

Mitosis

La mitosis es un proceso que tiene lugar en el núcleo de las células eucariotas y que pasa antes de la división celular. En la mitosis el material genético se divide, por lo tanto empieza dividiéndose en dos núcleos separados y luego divide el citoplasma. La mitosis produce dos células con material genético exactamente igual, por lo tanto es la base de la reproducción asexual. Esta es su mayor diferencia con la meiosis. En la meiosis se producen dos células con material genético distinto y es la base de la producción de gametos, ósea la reproducción sexual. Este ciclo celular consta de varias fases.

• Interfase: Es cuando la célula duplica todo en su interior para que cuando esta se divida ya tener doble de todo. Por lo tanto todas las cadenas de ADN se replican, y también aparecen los centriolos.
• Profase: En ella se produce la condensación de material genético para formar los cromosomas. Estos cromosomas están por un centromo. En las células animales los centriolos se duplican y migran a lados opuestos de la célula.
• Prometafase: La membrana celular ya se ha disuelto y los microtúbulos invaden el espacio nuclear. Esto se denomina mitosis abierta. Cada cromosoma ensambla dos cinetocoros hermanos sobre el centrómero, uno en cada cromátida. Un cinetocoro es una estructura proteica compleja a la que se anclan los microtúbulos. Aunque la estructura y la función del cinetocoro no se conoce completamente, contiene varios motores moleculares, entre otros componentes. Cuando un microtúbulo se ancla a un cinetocoro, los motores se activan, utilizando energía de la hidrólisis del ATP para "ascender" por el microtúbulo hacia el centrosoma de origen. Esta actividad motora, acoplada con la polimerización/despolimerización de los microtúbulos, proporcionan la fuerza de empuje necesaria para separar más adelante las dos cromátidas de los cromosomas. Algunos científicos consideran a la prometafase como parte de la profase.
• Metafase: Cuando los microtúbulos se están anclando a los cinetocoros, los cromosomas se están acomodando en la "placa metafásica", que es una línea imaginaria equidistante a los dos polos del huso mitótico.
• Anafase: Cuando ya los cromosomas están correctamente anclados, la célula entra en la fase crucial del proceso, la anafase. Ene está la célula realiza la distribución de las dos copias originales del material genético. Primero las proteínas separan o dividen los cromátidas hermanas, que ahora pasan a ser dos cromosomas hermanos diferentes que se dirigen a los centrosomas respectivos de cada uno. Después de esto los microtúbulos que no están asociados a algún cinetocoro se alargan y empujan los cromosomas a los lados opuestos de las células.
• Telofase: Esta es la reversión de los procesos que se dieron en la profase y la prometafase. Los microtúbulos que no están conectados a cinetocoros se continúan alargando y estirando cada vez más la célula. Los cromosomas se encuentran asociados a cada polo. Se forma con los restos de la membrana celular anterior una nueva membrana nuclear alrededor de los grupos cromosomicos. Estos cromosomas forman dos nuevos núcleos.

Meiosis

La meiosis es una forma de reproducción celular para la formación de gametos. En la meiosis una célula diploide pasa por dos divisiones sucesivas para formar cuatro células haploides. Por este medio se forman los espermatozoides y los ovulos.

La meiosis y la mitosis tienen el mismo patrón en la interfase.

• G1 (GAP 1 o Growth): es la primera etapa del ciclo celular en la cual la célula crece con la síntesis de proteínas y de ARN. Estas efectúan el metabolismo normal y las organelas se duplican, por lo que crece en más del doble de su tamaño.
• S (Synthesis): Es la segunda fase del ciclo. En esta célula duplica o sintetizar su ADN, por lo tanto, obviamente, tiene que duplicar también todos sus cromosomas y queda con dos cromátidas. El núcleo queda con el doble de ADN y de proteínas nucleares que al principio. Se replica el 98% del ADN.
• G2 (GAP 2 o Growth): Es la tercera etapa del ciclo celular. En esta etapa la célula sigue creciendo con la síntesis de proteínas, aumentando su biomasa.

Meiosis I

En esta etapa los cromosomas de la célula diploide se dividen nuevamente creando así diversidad genética.

• Profase I: es la etapa más compleja, que a su vez se subdivide en 5 etapas

1. Leptoteno: Los cromátidas empiezan a condensarse a partir de la cromatina
2. Cigonema: Los cromosomas homólogos comienzan a aparearse. Esto se llama sinapsis y es muy exacto, ya que las cromátidas que lo hacen se asocian punto por punto.  Lo que resulta de esto se llama bivalante (dos cromosomas). Continúa la condensación de los cromosomas.
3. Paquinema: Los cromosomas homólogos terminan su apareamiento. En esto no hay fusión de cromátidas , aunque lo hacen muy estrechamente. Los cromosomas están enrollados más estrechamente y los cromátidas se hacen visibles. El par que es homólogo recibe el nombre de tétrada.
4. Diplonema: Los cromosomas homólogos comienzan a repelerse, aunque no se separan por completo. Quedan unidos por quiasmas (pequeños puntos), que al parecer son la expresión morfológica del entrecruzamiento.
5. Diacinesis: Mientras continúa la condensación de los cromosomas, los quiasmas se desplazan hacia los extremos de los mismos, los cromosomas homólogos solo quedan ligados por esos puntos.

• Metafase I: El huso acromático está  totalmente desarrollado, los cromosomas se ponen en el plano ecuatorial y unen sus centrómeros a los filamentos del huso.
• Anafase I: Los cromosomas se separan uniformemente. Los microtúbulos del huso se acortan en la zona del cinetocoro, y remolca los cromosomas homólogos a lados opuestos de la célula. Ya que cada cromosoma homólogo tiene un solo cinetocoro, se forma un juego haploide en cada lado. Se reparten cromosomas homólogos, para cada par, el cromosoma materno se dirige a un polo y el paterno al contrario. Entonces el número de cromosomas maternos y paternos que hay en cada polo es diferente y al azar.
• Telofase I: Cada célula hija ahora tiene la mitad del número de cromosomas pero cada cromosoma es un par de cromátidas. Los microtúbulos que hacian la red del huso mitótico se desaparecen, y una nueva membrana nuclear rodea cada sistema haploide. Los cromosomas se desenrollan nuevamente dentro de la membrana nuclear. Ocurre la citocinesis (proceso que ocurre al mismo tiempo en el que se separa la membrana celular en las células animales o en la formación de esta en las células vegetales,  que crean dos células hijas).

Meiosis II

La meiosis II es muy parecida a la mitosis. Las cromátidas de cada cromosoma ya no son exactamente iguales. La meiosis II separa las cromátidas produciendo dos células hijas, cada una con 23 cromosomas, y cada cromosoma tiene solamente una cromátida.

• Profase II: Desaparece la envoltura nuclear y el nucléolo. Se hacen evidentes largos cuerpos filamentosos de cromatina, y comienzan a condensarse como cromosomas visibles. Los cromosomas continúan acortándose. Se forma el huso entre los centriolos, que se han desplazado a los polos de la célula. Se divide en profase temprana y en profase tardia.
• Metafase II: Las fibras del huso se juntan con los centrómeros de los cromosomas. Estos se alinean a lo largo del plano ecuatorial de la célula.La diferencia entre la metafase I y la metafase II es que, en la metafase I las cromátidas están en haces de cuatro (tétrada) y en la metafase II están en grupos de dos.
• Anafase II: Durante la anafase II las cromátidas, unidas a fibras del huso en sus cinetocoros, se separan y se desplazan a polos opuestos. Como en la mitosis, cada cromátida se denomina ahora cromosoma.
• Telofase II: En la telofase II un miembro de cada par homólogo  está en cada polo. Cada uno es un cromosoma no duplicado. Se forman de nuevo las envolturas nucleares, desaparece el huso acromático y los cromosomas se alargan para formar hilos de cromatina.