REPRODUCCION
CELULAR
El
ciclo celular (también llamado ciclo de división celular) es una
secuencia de sucesos que conducen primeramente al crecimiento de la
célula y posteriormente a la división en células hijas.
El
ciclo celular se inicia en el instante en que aparece una nueva
célula, descendiente de otra que se ha dividido, y termina en el
momento en que dicha célula, por división subsiguiente, origina
nuevas células hijas.
El
ciclo celular es la base para la reproducción de los organismos. Su
función no es solamente originar nuevas células sino asegurar que
el proceso se realice en forma debida y con la regulación adecuada
(con controles internos para evitar la posible creación de células
con múltiples errores).
La
creación de nuevas células permite al organismo mantenerse en un
constante equilibrio, previniendo así aquellos desórdenes que
puedan perjudicar su salud (enfermedades congénitas, cáncer, etc.).
Los
controles internos en la célula son ejecutados por proteínas que no
permiten que se presenten situaciones desastrosas (enfermedades) para
un ser vivo.
Las
células que no entrarán en división no se consideran que estén en
el ciclo celular.
En
rigor, el ciclo celular (la secuencia de sucesos) comprende dos
periodos bien nítidos: la interfase (etapas G1 – S y G2) y la
división celular (etapa M). Esta ultima tiene lugar por mitosis o
meiosis.
División
celular: mitosis y citocinesis
Como
se ha visto, el ciclo celular culmina con la división de la célula
madre, a través de la fase mitótica, en dos células hijas
genéticamente idénticas. En la división celular se diferencian:
Mitosis
Aunque
es un proceso continuo, para su estudio se divide en cuatro etapas:
a)
Profase: Los filamentos de cromatina, que durante la interfase eran
finísimos y completamente imperceptibles al microscopio óptico, se
van poco a poco enrollando y condensando hasta formar cromosomas que
se pueden ver con el microscopio óptico. Aunque aún no se
diferencian, cada cromosoma estará formado por las dos cromátidas
idénticas formadas durante la fase S. Al mismo tiempo, el centrosoma
se divide y se va separando un juego de centríolos hacia cada uno de
los dos polos de la célula. A medida que se separan se van formando
entre ellos los filamentos del huso mitótico.
Al
final de la profase, la membrana nuclear se desintegra en pequeñas
vesículas, los nucléolos se desorganizan y desaparecen y, en los
centrómeros de cada cromosoma, se forman unos complejos proteínicos
llamados cinetocoros, que servirán de punto de anclaje para los
filamentos del huso
Metafase:
Los cromosomas, dirigidos por el huso mitótico, se desplazan hacia
el plano ecuatorial de la célula, alineándose en la llamada placa
metafásica. En este estadio se diferencian tres tipos de
microtúbulos del huso mitótico: astrales (que sitúan a cada
centrosoma en un polo de la célula), polares (que tienden a separar
los dos polos de la célula) y cinetocóricos (que se unen a los
cromosomas y dirigen sus movimientos durante la mitosis).
Anafase:
Se inicia con la separación simultánea de todos los cromosomas en
sus correspondientes cromátidas. A continuación, cada juego de
cromosomas, arrastrados por el huso mitótico, se dirige en unos
pocos minutos hacia cada uno de los polos opuestos de la célula.
Telofase:
Los microtúbulos del huso van desapareciendo, se forman nuevas
membranas nucleares alrededor de cada uno de los dos conjuntos de
cromosomas situados en ambos polos, y se reorganizan los respectivos
nucléolos. Al final habrá dos núcleos, cada uno con una dotación
completa de cromosomas formados por una sola cromátida que poco a
poco se va descondensando.
Citocinesis
o plasmotomía
Mientras
se consuma la mitosis o división del núcleo, se inicia la
citocinesis o división del citoplasma y, por tanto, de la célula
completa. En este proceso los orgánulos citoplasmáticos se reparten
de forma un tanto aleatoria. En cualquier caso, cada célula hija ha
de recibir al menos alguna mitocondria, algún cloroplasto (en
células vegetales) y algunas vesículas del complejo de Golgi y del
retículo endoplasmático, ya que todos estos orgánulos membranosos
sólo se podrán regenerar y multiplicar luego a partir de otros
preexistentes.
En
las células animales la citocinesis se lleva a cabo mediante un
anillo de filamentos contráctiles que poco a poco van estrangulando
la célula por su plano ecuatorial, hasta que, finalmente, se separa
en dos células hijas, cada una con su correspondiente núcleo.
La
meiosis
La
meiosis es el proceso de división celular mediante el cual se
obtienen dos células hijas con la mitad de cromosomas. La meiosis se
produce en dos etapas principales: meiosis I y meiosis II.
Primera
división meiótica:
En
síntesis, en la primera división meiótica (meiosis I) se
evidencian los cromosomas, cada uno de ellos formados por dos
cromatidas. Estos cromosomas, mitad de ellos de origen materna y la
otra mitad de origen paterno, después de haber sufrido algunos
procesos durante la profase
se
disponen en zona ecuatorial de la célula.
Aquí
no se dividen en las dos cromatidas, pero se unen a las fibras del
huso mitótico para poder migrar a los dos polos. En este modo cada
pareja de cromosomas homólogos, una se dirige a un polo mientras la
otra pareja al otro. A final de la primera división meiótica, se
han producido dos células y cada una de ellas con la mitad de los
cromosomas homólogos.
Profase
I
La
cromatina visible en el núcleo celular se condensa de modo que se
forman estructuras con una forma de bastoncillo, llamados cromosomas.
Cada cromosoma aparece en forma de X, ya que está formado por dos
cromatidas hermanas, unidos en un punto llamado centrómero. Las
cromatidas derivan del proceso de duplicación del ADN, por lo tanto
cada uno es idéntico genéticamente al otro. En esta fase, una vez
que los cromosomas homólogos están unidos entre sí, se realizan
intercambios cruzados La membrana que rodea el núcleo desaparece y
se forman unos microtúbulos proteicos, que se extienden de un polo a
otro de la célula. La importancia de la recombinación genética
radica en que es el proceso por el cual se aporta variabilidad a la
composición genética de las células resultantes.
Metafase
I
Los
cuatro homólogos están dispuestos simétricamente en una línea
imaginaria, en el plano ecuatorial, transversal a la zona. De esta
manera, cada uno se dirige hacia uno de los dos polos de la célula.
Anafase
I
Las
fibras del huso mitótico se ponen en contacto con los centrómeros;
cada tétrada migra a un polo de la célula.
Telofase
I
En
los dos polos de la célula madre se forman dos grupos de cromosomas
haploides, donde solo hay un cromosoma de cada tipo. Los cromosomas
se encuentran todavía en la fase tétrada. El citoplasma de las dos
células se distribuye y se realiza a citocinesis, es decir la
división celular de la célula madre en dos células hijas
separadas. Las fibras del huso mitótico se desintegran y los
cromosomas se dispersan.
Segunda
división meiótica
La
segunda división meiótica no incluye replicación del ADN. Los
cromosomas formados por dos cromatidas, se desplazan a la línea
ecuatorial y se pegan al huso mitótico: Las dos cromatidas de cada
uno de los cromosomas se separan y migran a los polos.
De
este modo se forman cuatro células, cada una de ellas con un
conjunto haploide de cromosomas y sobre todo con una variedad de
distintos cromosomas (origen materno y paterno). Durante esta
separación se verifica una distribución independiente de los
cromosomas maternos y paternos, así que al final habrá una variedad
diferente de cromosomas en las cuatro células hijas
Profase
II
La
cromatina se condensa de nuevo, de modo que se pueden ver los
cromosomas, formados por dos cromátidas unidos por el centrómero.
Otra vez se formará el huso mitótico de los microtúbulos.
Metafase
II
Los
cromosomas están dispuestos en una línea ecuatorial, transversal
respecto a las fibras del huso mitótico, de modo que cada cromátidas
mire a uno de los polos de la célula. Los centrómeros pierden
contacto con las fibras.
Anafase
II
Las
cromatidas migran cada uno de ellos a los polos de la célula,
moviéndose a través del huso mitótico, de esta manera cada
cromátida se convierte en un cromosoma.
Telofase
II
En
los dos polos de la célula, se forman dos grupos de cromosomas, las
fibras del huso mitótico se disgregan, los cromosomas empiezan a
desaparecer y al final se forma una membrana nuclear. El citoplasma
de la célula se divide en dos, y eso lleva a la formación de dos
células hijas haploides.
