BIOLOGÍA y GEOLOGÍA

MATERIAL DIDÁCTICO ESO BACHILLERATO

EL CICLO CELULAR

En la unidad anterior estudiamos el núcleo celular en interfase. En él podemos observar la eucromatina y la heterocromatina pero no existen las estructuras de ADN que conocemos como cromosomas.

De la teoría celular sabemos que «toda célula procede de otra célula» Sabemos que una célula es capaz de originar otra célula idéntica a ella misma. Este proceso se conoce con el nombre de Mitosis. Para los organismos pluricelulares es el mecanismo que sirve para formar tejidos, órganos y crecer. Para los unicelulares además puede ser su forma de reproducción.

Todas las células tienen que nacer y morir. Los seres pluricelulares pueden vivir más que las células que los componen, por lo que las células tienen que reproducirse, por lo menos, al mismo ritmo que mueren.

El ciclo celular es un conjunto ordenado de sucesos que conducen al crecimiento de la célula y la división en dos células hijas. El ciclo celular se inicia en el instante en que aparece una nueva célula, descendiente de otra que se divide, y termina en el momento en que dicha célula, por división, origina dos nuevas células hijas. Por eso, todas las células, salvo los gametos, tienen el mismo contenido genético, aunque no se exprese del mismo modo en todas ellas por los procesos de diferenciación celular.

¿Pero este proceso ocurre siempre de manera ordenada? El cáncer es una enfermedad donde el mecanismo de proliferación celular está descontrolado. Además las células no se especializan y no hacen la función que se espera de ellas.

La duración del ciclo celular depende del tipo de célula, pudiendo ser desde algunas horas hasta años. Los seres eucariotas pluricelulares pueden tener dos tipos de células: las diploides y las haploides.

CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL CICLO CELULAR 

A lo largo del ciclo celular, desde que la célula aparece hasta que se divide en otras dos células, la célula pasa por dos etapas distintas:

  • Interfase: una larga etapa de crecimiento celular, en la que la célula duplica su ADN, sintetiza proteínas, produce los orgánulos necesarios y se prepara para la división celular. Abarca el tiempo transcurrido entre dos divisiones sucesivas. Se divide en tres fases, aunque algunas se quedan en otra fase llamada G0 que se verá más adelante:
    • La fase G1, quiere decir “gap 1”, corresponde al intervalo 1. Durante esta fase la célula crece y sintetiza algunos componentes que va a necesitar más adelante, por ejemplo más orgánulos.
      • G0 o estado de quiescencia. La célula sale del ciclo celular y no se reproduce. Es como un estado de reposo en cuanto a la división, pero la célula sí que realiza sus funciones en el tejido en el que se encuentra. Veamos 3 ejemplos de G0:
        • Entran en G0 indefinidamente (neuronas del adulto y cardiomiocitos).
        • Algunas células entran en G0 indefinidamente (neuronas del adulto y cardiomiocitos) pueden volver a entrar en el ciclo celular y seguir dividiéndose (hepatocitos) para reponer células dañadas del tejido.
        • Otras células entran en G0 por envejecimiento, al acumular daños en el ADN. Se dice que están en un estado de senescencia. Si están muy dañadas se produce la apoptosis o muerte celular programada.
    • La fase S, de representa la “síntesis”, en la que ocurre la replicación del ADN. En la fase anterior la célula tenía dos copias de cada cromosoma, pero cuando pasa por la fase S se duplica todo el ADN, por tanto pasa a tener cuatro copias de cada cromosoma (dotación 4n). En esta fase se duplica el centrosoma.
    • La fase G2, de “gap 2”, corresponde al intervalo 2. Como se acaba de duplicar el ADN, la célula presenta el doble de material genético. Durante esta fase la célula se prepara para la división celular, continúa creciendo y sintetizando orgánulos. Además distribuye su contenido para que se separe equitativamente cuando la célula se divida.

  • División celular o fase M: etapa corta en la que aparecen los cromosomas. Se forman las dos nuevas células hijas a partir de una célula.

Al principio de la fase Mlos cromosomas duplicados en la interfase se condensan haciéndose visibles al microscopio óptico. Cada cromosoma presenta dos cromátidas hermanas idénticas. La envoltura nuclear se desintegra, y después, se produce la separación de las cromátidas hermanas. Más tarde, se forman las dos envolturas nucleares y se divide el citoplasma para formar las dos células hijas, cada una con un núcleo. Así termina la fase M y comenzará nuevamente la interfase del siguiente ciclo celular. Así, las células hijas tienen la misma información genética que la célula progenitora. En la fase M no se sintetiza ARN ni proteínas.

PUNTOS DE CONTROL

El cambio de fase, por ejemplo el paso de la fase G1 a la S del ciclo celular se debe a la actividad de quinasas (enzimas que añaden grupos fosfato).

DUPLICACIÓN DEL CENTROSOMA: Pequeños aumentos de calcio que se produce antes de iniciarse la fase S y activan quinasas dependientes de calcio. En el centrosoma existe una proteína (la nucleofosmina) que es fosforilada por estas quinasas y activadas. Las proteínas fosforiladas provocan la duplicación de los centriolos, y por tanto del centrosoma, en el citoplasma.

ACTIVIDADES

  • Resumen del ciclo celular (incluye puntos de control)

  • PREGUNTA EBAU

1. Los avances en el estudio de la división celular están ayudando a desarrollar nuevos tratamientos contra el cáncer. El esquema adjunto corresponde a la secuencia del ciclo celular.

a. Nombra cada una de los periodos, indicados como A y B.

b. Si la cantidad de ADN es igual a 3,5 picogramos cuando la célula se encuentra en la etapa nº 1, ¿Qué contenido hay en el interior celular cuando avanza por las etapas nº 2, nº 3 y en cada una de las etapas del periodo B?

c. Indica la importancia biológica del ADN.

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