Ciclo Celular Completo: Fases, Mitosis, Meiosis y su Impacto en la Salud Celular

El Ciclo Celular: Procesos Fundamentales y su Regulación

El ciclo celular es un proceso ordenado y repetitivo en el tiempo, mediante el cual una célula crece y se divide para formar dos células hijas. Todas las células se originan a partir de otra ya existente. La duración de este ciclo puede variar según factores como la temperatura, con una duración media aproximada de 24 horas en células eucariotas típicas. El ciclo celular se divide en dos periodos principales: la interfase (que incluye las fases G1, S y G2) y la división celular.

La Interfase: Preparación para la División

Durante la interfase, los genes se replican, se produce la duplicación del ADN y de las proteínas asociadas. En esta etapa, el material genético se observa disperso en el núcleo de la célula, constituyendo la cromatina. Las células que se encuentran activamente en el ciclo celular se denominan células proliferantes, mientras que aquellas que están en la fase G0 se consideran quiescentes.

Fase G1: Crecimiento y Actividad Bioquímica

La fase G1 es un periodo de intensa actividad bioquímica. La célula aumenta de tamaño y sus moléculas y partículas son sintetizadas de novo. Durante esta fase, puede haber reparación del ADN dañado. Las fibras del cromosoma son simples. Este proceso suele durar algunas horas.

Fase S: Síntesis de ADN

La fase S se caracteriza por la duplicación del ADN y la síntesis de las proteínas asociadas al ADN. Se forman dos copias idénticas del ADN. Al final de esta fase, la cantidad de ADN se ha duplicado. Esta etapa también dura varias horas.

Fase G2: Preparación Final para la Mitosis

En la fase G2, se lleva a cabo la reparación del ADN dañado y la síntesis de proteínas necesarias para la conformación de la cromatina. Esta fase es crucial para asegurar la correcta separación del material genético en las células durante la mitosis y la meiosis. La cantidad de ADN permanece duplicada después de la replicación.

La División Celular: Mitosis y Citocinesis

La división celular incluye dos estadios diferentes: la mitosis (división nuclear) y la citocinesis (división del citoplasma). Las células eucariotas se dividen de manera específica.

Mitosis: Duplicación Nuclear

La mitosis es la división del núcleo para producir dos células hijas genéticamente idénticas. Su objetivo principal es obtener células con la misma información genética, las cuales son utilizadas en procesos como la reparación de heridas, el crecimiento de órganos y el desarrollo general del organismo.

Fases de la Mitosis

• Profase: La cromatina se condensa en cromosomas visibles. La envoltura nuclear comienza a desaparecer.
• Metafase: Los cromosomas se alinean en el plano ecuatorial de la célula.
• Anafase: Las cromátidas hermanas se separan y los centrómeros se dividen, moviéndose hacia polos opuestos de la célula.
• Telofase: Las cromátidas (ahora cromosomas individuales) se descondensan en los polos. Se forman nuevas envolturas nucleares alrededor de cada conjunto de cromosomas. El citoplasma comienza a dividirse.

Citocinesis: División del Citoplasma

Después de la mitosis, la célula contiene dos núcleos. Durante la citocinesis, estos núcleos se separan junto con una parte del citoplasma de la célula madre para formar células individuales. Este proceso asegura una distribución equitativa de los orgánulos, lo que es fundamental para la supervivencia de las células hijas.

Meiosis: La División Reduccional

Aunque no se mencionó explícitamente, las siguientes fases corresponden a la meiosis, un tipo de división celular que reduce el número de cromosomas a la mitad, crucial para la reproducción sexual.

Fases de la Meiosis I

• Profase I: La cromatina se condensa y los cromosomas homólogos se vuelven visibles. El nucleolo y la envoltura nuclear desaparecen. Se produce el entrecruzamiento genético.
• Metafase I: Los pares de cromosomas homólogos se alinean en el ecuador de la célula.
• Anafase I: Los pares homólogos se separan y son arrastrados hacia los polos opuestos por las fibras del huso meiótico.
• Telofase I: Los cromosomas llegan a los polos. Se forman dos núcleos haploides, cada uno con cromosomas duplicados.

Fases de la Meiosis II

• Profase II: Las envolturas nucleares se desintegran (si se formaron) y aparecen nuevas fibras del huso.
• Metafase II: Los cromosomas se ordenan en el ecuador de cada una de las dos células.
• Anafase II: Las cromátidas hermanas se separan una de la otra y se mueven hacia los polos opuestos.
• Telofase II: Los microtúbulos del huso desaparecen y se forma la envoltura nuclear alrededor de cada conjunto de cromosomas. El resultado son cuatro células haploides.

Control del Ciclo Celular: Puntos de Restricción

En el ciclo celular existen puntos de restricción que impiden la continuación del ciclo si la célula no ha alcanzado el tamaño suficiente, carece de nutrientes, tiene lesiones en el ADN o recibe señales químicas externas. Para controlar el ciclo celular, existen puntos de control en cada etapa de la interfase y durante la división.

El Cáncer: Una Alteración del Ciclo Celular

El cáncer puede definirse como un crecimiento tisular producido por la proliferación continua de células anormales (neoplasia) con capacidad de invasión y destrucción de otros tejidos (metástasis). El cáncer es una alteración en los genes que regulan el ciclo celular. Se ha estudiado que cuando una célula cancerosa se divide, da paso a más células cancerosas, produciendo un tumor. La desregulación de los puntos de control del ciclo celular es una característica fundamental del desarrollo del cáncer.