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Alison Ruiz y Emily Collaguazo

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Tanto las células procariotas como los eucariotas tienen ciclos de crecimiento, actividad metabólica, replicación del ADN y división. A esa secuencia ordenada de acontecimientos se la denomina 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 tiene importantes diferencias estructurales y funcionales en uno u otro tipo de células (procariotas o eucariotas) y en este artículo en particular, profundizaremos acerca de los eucariotas. El ciclo celular en procariotas consiste en un periodo relativamente largo de crecimiento (durante el cual la célula también replica su ADN) seguido por una forma de división celular llamada fisión binaria.

En los eucariotas (animales, vegetales, hongos y protistas) el ciclo celular se divide en dos fases principales: interfase y división celular (que puede ser mitótica o meiótica). En el caso de la división meiótica, las células producto de la misma no son idénticas a la célula progenitora y cursan un camino relativamente diferente que si ocurriese división mitótica ( ver más adelante).

El ciclo celular puede requerir desde pocas horas hasta varios días para completarse, dependiendo del tipo de célula y de factores externos como la temperatura o los nutrientes disponibles. Por lo general, las células producto de una división obtienen nutrientes de su ambiente, sintetizan más componentes y aumentan de tamaño. Al cabo de un tiempo, que varía dependiendo del organismo que se trate, el tipo de célula y de los nutrientes disponibles, las células se dividen. Cada célula hija puede entrar entonces en otro ciclo celular y generar más células. O puede suceder que estas células hijas abandonen el ciclo y no vuelvan a dividirse, o bien que permanezcan "latentes" hasta recibir una señal para hacerlo ( ampliaremos más adelante). Normalmente se lo representa de forma gráfica con un círculo donde se indican las diferentes fases antes mencionadas.

Antes de que una célula eucariota pueda comenzar la mitosis y dividirse efectivamente, debe:

-Replicar su ADN, de forma de duplicar el nº de sus cromosomas.
-Sintetizar proteínas asociadas al ADN,
-Producir una reserva adecuada de orgánulos para las dos células hijas,
-Ensamblar las estructuras necesarias para que se lleven a cabo la mitosis y la citocinesis.

Estos procesos preparatorios ocurren durante la interfase, en la cual, a su vez, se distinguen tres fases: G1, S y G2. Las fases G1 y G2 se encuentran antes y después de la fase S, respectivamente. Sus nombres provienen del inglés , de intervalo (fases G) y de síntesis (fase S), en concordancia con lo que ocurre en ellas.

* En la fase G1, las moléculas y estructuras citoplasmáticas aumentan en número, y algunas orgánulos se duplican. Es un período de crecimiento general.
* En la fase S (de síntesis), los cromosomas se duplican;
* En la fase G2, comienza la condensación de los cromosomas y el ensamblado de las estructuras especiales requeridas para la mitosis (división nuclear) y la citocinesis (división citoplasmática).

Después de la fase G2 ocurre la mitosis, que usualmente es seguida de inmediato por la citocinesis (aunque ésta última puede no ocurrir). Por medio del proceso de mitosis, los cromosomas se distribuyen de manera que cada nueva célula hija recibe un juego completo de cromosomas y es genéticamente idéntica a la célula progenitora. Si la división que ocurre es , existen varias diferencias; entre ellas que se reparte una sola copia de cada cromosoma (células haploides) y aproximadamente la mitad del citoplasma (con mitocondrias, ribosomas y otros orgánulos) a cada una de las dos células hijas.

En las células de diferentes especies o de diferentes tejidos dentro del mismo organismo, las diferentes fases ocupan distintas proporciones del ciclo celular completo.

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 tumor.

Duración del ciclo celular

La longitud del ciclo celular (el tiempo en que tarda una determinada célula en completar el ciclo) varía entre 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 a 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.

El siguiente video muestra de forma gráfica y resumida todo lo que hemos desarrollado en esta sección.

Bibliografía consultada:

* Audesirk, T. Audesirk, G. & B. Byers. Biología, la vida en la tierra con fisiología. 9º Edición. 2013.
* Raven, P.H., Johnson, G.B. Biology. 6º Edición. 2002.
* Alberts, B. Biologia Molecular de la Célula. 5º Edición. 2010.

Puedes encontrar el Audio del Tema de Estudio (6) en nuestro canal de ivoox

PARA DESARROLLAR COMPETENCIAS. Como disparador de este tema de estudio y de forma de adquirir el conocimiento a través de una participación activa, te proponemos que leas los siguientes artículos de divulgación científica: La medusa inmortal, Los enigmas del envejecimiento.

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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.

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EL CICLO CELULAR: MITOSIS Y MEIOSIS. MARAVILLOSO, BIEN EXPLICADO

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Durante la fase mitótica (M), la célula divide su ADN duplicado y su citoplasma para hacer dos nuevas células. La fase M implica dos procesos distintos relacionados con la división: mitosis y citocinesis.

En la mitosis, el ADN nuclear de la célula se condensa en cromosomas visibles y es separado por el huso mitótico, una estructura especializada hecha de microtúbulos. La mitosis ocurre en cuatro etapas: profase (que a veces se divide en profase temprana y prometafase), metafase, anafase y telofase. Puedes aprender más sobre estas etapas en el video sobre mitosis.

En la citocinesis, el citoplasma de la célula se divide en dos, lo que forma dos nuevas células. La citocinesis generalmente comienza apenas termina la mitosis, con una pequeña superposición. Es importante notar que la citocinesis ocurre de forma diferente en células animales y vegetales.

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Fase G
1
Durante la fase G
, también llamada fase del primer intervalo, la célula crece físicamente, copia los organelos y hace componentes moleculares que necesitará en etapas posteriores.
[¿Siempre crecen las células antes de dividirse?]

Fase S. En la fase S, la célula sintetiza una copia completa del ADN en su núcleo. También duplica una estructura de organización de microtúbulos llamada centrosoma. Los centrosomas ayudan a separar el ADN durante la fase M.

Fase G
2​
Durante la fase del segundo intervalo, o fase G

la célula crece más, hace proteínas y organelos, y comienza a reorganizar su contenido en preparación para la mitosis. La fase G​
termina cuando la mitosis comienza.

Las fases G, S y G
se conocen en conjunto como interfase. El prefijo inter significa entre, lo cual refleja que la interfase ocurre entre una fase mitótica (M) y la siguiente.

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Para dividirse, una célula debe completar varias tareas importantes: debe crecer, copiar su material genético (ADN) y dividirse físicamente en dos células hijas. Las células realizan estas tareas en una serie de pasos organizada y predecible que conforma el ciclo celular. El ciclo celular es un ciclo, y no un camino lineal, porque al final de cada ronda las dos células hijas pueden iniciar el mismo proceso exacto otra vez desde el inicio.

En las células eucariontes, o células con un núcleo, las etapas del ciclo celular se dividen en dos fases importantes: la interfase y la fase mitótica (M).

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¿Qué significa el término ciclo celular?

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¿Qué significa el término ciclo celular?

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Proceso por el que pasa una célula cada vez que se divide. El ciclo celular consiste de una serie de pasos durante el que los cromosomas y otro material de la célula se duplica para hacer dos copias.

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Entremos al ciclo celular justo cuando se forma una célula por división de su célula madre. ¿Qué debe hacer ahora esta célula recién nacida si desea seguir su vida y dividirse? La preparación para la división sucede en tres pasos: Una célula pasa la mayor parte de su tiempo en la etapa llamada interfase, y durante este tiempo crece, duplica sus cromosomas y se prepara para una división celular. Una vez terminada la etapa de interfase, la célula entra en la mitosis y completa su división.
Es el periodo que ocupa la mayor parte del ciclo celular

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La meiosis es un tipo de división celular en los organismos de reproducción sexual que reduce la cantidad de cromosomas en los gametos (las células sexuales, es decir, óvulos y espermatozoides).

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La mitosis es el proceso por el cual una célula replica sus cromosomas y luego los secreta, produciendo dos núcleos idénticos durante la preparación para la división celular. La mitosis generalmente es seguida por la división igual del contenido de la célula en dos células hijas que tienen genomas idénticos.

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¿Cómo se llaman los dos tipos de división celular?

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¿Cómo se llaman los dos tipos de división celular?

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La mitosis completa, que produce células genéticamente idénticas, es el fundamento del crecimiento, de la reparación tisular y de la reproducción asexual. La otra forma de división del material genético de un núcleo se denomina meiosis.

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¿Cuántas divisiones tiene el ciclo celular?

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¿Cuántas divisiones tiene el ciclo celular?

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El ciclo celular se divide en dos partes básicas: mitosis e interfase

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El ciclo celular comprende toda una serie de acontecimientos o etapas que tienen lugar en la célula durante su crecimiento y división. Una célula pasa la mayor parte de su tiempo en la etapa llamada interfase, y durante este tiempo crece, duplica sus cromosomas y se prepara para una división celular.