El Ciclo Celular y la Duplicación del Material Genético
Mapa conceptual
El ciclo celular es fundamental para el crecimiento y la reproducción de las células eucariotas. Incluye la interfase, la mitosis y la citocinesis, asegurando la duplicación y distribución equitativa del material genético. La meiosis, por otro lado, produce variabilidad genética a través de gametos haploides. Proteínas como las cinasas y las ciclinas regulan este ciclo, manteniendo la homeostasis y previniendo enfermedades como el cáncer.
Resumen
Esquema
El Ciclo Celular y la Duplicación del Material Genético
El ciclo celular es un proceso esencial en el que las células eucariotas somáticas replican su material genético y se dividen, dando origen a dos células hijas genéticamente idénticas. Este ciclo se compone de dos fases principales: la interfase, que es un periodo de crecimiento y preparación, y la mitosis, que es la fase de división nuclear. La interfase se subdivide en tres etapas: G₁, S y G₂. Durante la fase G₁, la célula aumenta su tamaño, sintetiza ARN y proteínas, y acumula los recursos necesarios para la replicación del ADN. La fase S es crítica para la duplicación del ADN, donde cada cromosoma se replica para formar dos cromátidas hermanas unidas por un centrómero. La fase G₂ involucra una verificación y reparación del ADN duplicado, así como la preparación de las estructuras necesarias para la mitosis. La replicación del ADN es un proceso altamente regulado que garantiza la fidelidad genética mediante la acción de enzimas como la ADN polimerasa.Mitosis: La Distribución Equitativa de los Cromosomas
La mitosis es el proceso de división nuclear que garantiza que cada célula hija reciba un conjunto completo y exacto de cromosomas. Se organiza en cuatro fases principales: profase, metafase, anafase y telofase. En la profase, los cromosomas se condensan y se hacen visibles bajo el microscopio, y los centrosomas inician la formación del huso mitótico. Durante la metafase, los cromosomas se alinean en el plano ecuatorial de la célula, conocido como placa metafásica. En la anafase, los centrómeros se dividen y las cromátidas hermanas, ahora llamadas cromosomas hijas, se mueven hacia los polos opuestos de la célula gracias a la acción del huso mitótico. La telofase es la etapa final, donde se reorganizan los cromosomas en núcleos hijos y se reconstruye la envoltura nuclear, culminando con la formación de dos núcleos separados y funcionales.Citocinesis: División del Citoplasma y Formación de Células Hijas
La citocinesis es el proceso de división del citoplasma que sigue a la mitosis, culminando en la formación de dos células hijas independientes. En las células animales, este proceso comienza con la aparición de un surco de segmentación en la membrana plasmática, que se profundiza progresivamente gracias a la contracción de un anillo de microfilamentos compuesto principalmente por actina y miosina. En las células vegetales, la citocinesis se lleva a cabo mediante la formación de una placa celular que eventualmente se convierte en la pared celular que separa las dos nuevas células. Este proceso asegura que cada célula hija herede no solo una copia completa del material genético sino también una cantidad adecuada de citoplasma y orgánulos.Control del Ciclo Celular y el Destino Celular
El ciclo celular está estrictamente regulado por una serie de proteínas señalizadoras y puntos de control que aseguran la correcta progresión de la célula a través de sus distintas fases. Las proteínas cinasas dependientes de ciclinas (Cdk) y las ciclinas son fundamentales en este proceso, formando complejos que activan o inhiben eventos clave como la replicación del ADN y la mitosis. Los niveles de ciclinas fluctúan a lo largo del ciclo celular, y su unión a las Cdk desencadena la transición entre las diferentes fases. Además, el ciclo celular puede ser alterado para inducir un estado de reposo conocido como fase G₀ o para activar la apoptosis, un mecanismo de muerte celular programada que elimina células dañadas o innecesarias, contribuyendo a la homeostasis y previniendo el desarrollo de cáncer.Meiosis: La División Celular Reproductora y la Variabilidad Genética
La meiosis es un proceso de división celular que reduce a la mitad el número de cromosomas, produciendo gametos haploides a partir de células germinales diploides. Se compone de dos rondas sucesivas de división celular: meiosis I y meiosis II. En la meiosis I, los cromosomas homólogos se emparejan y pueden intercambiar segmentos de ADN mediante un proceso conocido como recombinación genética o entrecruzamiento, lo que contribuye a la diversidad genética. La meiosis II, similar a la mitosis, implica la separación de las cromátidas hermanas. La combinación de gametos durante la fecundación resulta en la formación de un cigoto diploide, restableciendo el número completo de cromosomas y promoviendo aún más la variabilidad genética en la descendencia.
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Ciclo Celular
Interfase
Fase G₁
Durante la fase G₁, la célula aumenta su tamaño, sintetiza ARN y proteínas, y acumula los recursos necesarios para la replicación del ADN
Fase S
Durante la fase S, cada cromosoma se replica para formar dos cromátidas hermanas unidas por un centrómero
Fase G₂
Durante la fase G₂, se verifica y repara el ADN duplicado y se preparan las estructuras necesarias para la mitosis
Mitosis
Profase
En la profase, los cromosomas se condensan y se forman los centrosomas para iniciar la formación del huso mitótico
Metafase
Durante la metafase, los cromosomas se alinean en la placa metafásica en el centro de la célula
Anafase
En la anafase, los centrómeros se dividen y las cromátidas hermanas se mueven hacia los polos opuestos de la célula
Telofase
En la telofase, se reorganizan los cromosomas en núcleos hijos y se reconstruye la envoltura nuclear, formando dos núcleos separados y funcionales
Citocinesis
División del Citoplasma en Células Hijas
La citocinesis es el proceso de división del citoplasma que sigue a la mitosis, formando dos células hijas independientes
Proceso en Células Animales
En las células animales, la citocinesis se lleva a cabo mediante la formación de un surco de segmentación y la contracción de un anillo de microfilamentos
Proceso en Células Vegetales
En las células vegetales, la citocinesis se lleva a cabo mediante la formación de una placa celular que se convierte en la pared celular que separa las dos nuevas células
Control del Ciclo Celular y el Destino Celular
Regulación del Ciclo Celular
El ciclo celular está regulado por proteínas señalizadoras y puntos de control que aseguran su correcta progresión
Proteínas Cinasas Dependientes de Ciclinas (Cdk)
Las Cdk y las ciclinas forman complejos que activan o inhiben eventos clave en el ciclo celular
Alteraciones del Ciclo Celular
El ciclo celular puede ser alterado para inducir un estado de reposo o activar la apoptosis, un mecanismo de muerte celular programada
Meiosis
División Celular Reproductora
La meiosis es un proceso de división celular que produce gametos haploides a partir de células germinales diploides
Recombinación Genética
Durante la meiosis I, los cromosomas homólogos pueden intercambiar segmentos de ADN, contribuyendo a la diversidad genética
Separación de Cromátidas Hermanas
En la meiosis II, las cromátidas hermanas se separan, similar a la mitosis
Fecundación y Variabilidad Genética
La combinación de gametos durante la fecundación resulta en la formación de un cigoto diploide, promoviendo aún más la variabilidad genética en la descendencia
El Ciclo Celular y la Duplicación del Material Genético
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00
El ______ ______ es un proceso clave donde las células eucariotas duplican su ADN y se dividen en dos células ______ genéticamente.
ciclo celular
hijas
01
La ______ es una fase del ciclo celular donde ocurre el crecimiento celular y la preparación, mientras que la ______ es cuando se produce la división del núcleo.
interfase
mitosis
02
Características de la profase
Cromosomas se condensan y se hacen visibles, centrosomas inician formación del huso mitótico.
