El Ciclo Celular: Fases y Funciones Esenciales
Mapa conceptual
El ciclo celular es esencial para el crecimiento y reproducción de las células eucariotas. Incluye la interfase con sus fases G1, S y G2, la mitosis para células somáticas y la meiosis para gametos. La regulación de este ciclo es vital para la integridad genética y prevención de enfermedades como el cáncer, con puntos de control y proteínas como ciclinas y CDK.
Resumen
Esquema
El Ciclo Celular: Fases y Funciones Esenciales
El ciclo celular es un proceso fundamental en la vida de las células eucariotas, que comprende una serie de etapas ordenadas culminando en la división celular. Inicia con la interfase, que se subdivide en las fases G1 (crecimiento celular y preparación para la duplicación del ADN), S (síntesis de ADN), y G2 (preparación para la mitosis). La fase G0 es un estado de quiescencia donde las células pueden permanecer por un tiempo indefinido. Durante la fase G1, la célula aumenta su tamaño, sintetiza ARN y proteínas, y duplica sus organelos. Algunas células pueden entrar en la fase G0 si no se dividen de inmediato. Los centriolos, cruciales para la formación del huso mitótico, comienzan a duplicarse en G1 y finalizan en G2. La fase M incluye la mitosis o meiosis, procesos de división que varían según el tipo de célula y su función reproductiva.La Fase S y la Duplicación del ADN
La fase S es vital para la conservación de la información genética, ya que es el momento en que el ADN de la célula se replica. Los cromosomas, formados por cromatina y proteínas asociadas como las histonas, se duplican, pasando de una estructura monovalente a bivalente, con dos cromátidas hermanas unidas por un centrómero. La posición del centrómero determina la clasificación de los cromosomas en acrocéntricos, metacéntricos, submetacéntricos o telocéntricos. Durante esta fase, no solo se duplica el ADN, sino también las histonas y otras proteínas esenciales para la estructura y función de los cromosomas.Preparativos para la Mitosis en la Fase G2
La fase G2 es un periodo de control y preparación para la división celular. En esta etapa, la célula verifica la correcta duplicación y reparación del ADN, asegura la disponibilidad de nutrientes y energía, y sintetiza proteínas requeridas para la mitosis. Se completa la duplicación del centrosoma, y la cromatina inicia su condensación, preparándose para la segregación cromosómica durante la mitosis.La Mitosis y la División de Células Somáticas
La mitosis es el proceso de división celular que se produce en células somáticas y en células germinales durante la formación de gametos. Se organiza en fases: Profase (condensación de cromosomas y formación del huso mitótico), Prometafase (anclaje de los microtúbulos a los cinetocoros), Metafase (alineación de cromosomas en la placa ecuatorial), Anafase (separación de las cromátidas hermanas), y Telofase (reorganización de los núcleos hijos y descondensación de cromosomas). La citocinesis, que divide el citoplasma, concluye el proceso, resultando en dos células hijas genéticamente idénticas a la célula progenitora.La Meiosis y la Generación de Diversidad Genética
La meiosis es un proceso de división celular especializado que reduce a la mitad el número de cromosomas, formando gametos para la reproducción sexual. Se divide en meiosis I, donde los cromosomas homólogos se aparean y recombinan generando diversidad genética, y meiosis II, que es análoga a la mitosis pero sin una fase S previa. Al finalizar, se obtienen cuatro células haploides, cada una con una combinación única de cromosomas, lo que contribuye a la variabilidad genética en la descendencia.Control y Regulación del Ciclo Celular
La regulación del ciclo celular es crucial para mantener la fidelidad de la división y replicación celular. Los puntos de control en las fases G1, G2 y Metafase aseguran la integridad del ADN y la correcta segregación cromosómica. Las ciclinas y las quinasas dependientes de ciclinas (CDK) son proteínas reguladoras que controlan la transición entre las fases del ciclo. Las proteínas supresoras de tumores, como p53 y pRb, actúan como guardianes del genoma, deteniendo el ciclo si se detectan anomalías en el ADN. La apoptosis elimina células con daños irreparables, previniendo la proliferación de células anormales y la aparición de enfermedades como el cáncer.
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Interfase
Fase G1
Durante la fase G1, la célula aumenta su tamaño, sintetiza ARN y proteínas, y duplica sus organelos
Fase S
Durante la fase S, el ADN de la célula se replica, asegurando la conservación de la información genética
Fase G2
Durante la fase G2, la célula verifica la correcta duplicación y reparación del ADN, asegura la disponibilidad de nutrientes y energía, y sintetiza proteínas requeridas para la mitosis
Mitosis
Profase
Durante la profase, los cromosomas se condensan y se forma el huso mitótico
Metafase
Durante la metafase, los cromosomas se alinean en la placa ecuatorial
Anafase
Durante la anafase, las cromátidas hermanas se separan y se mueven hacia los polos opuestos de la célula
Meiosis
Meiosis I
Durante la meiosis I, los cromosomas homólogos se aparean y recombinan, generando diversidad genética
Meiosis II
Durante la meiosis II, se produce una división similar a la mitosis, pero sin una fase de duplicación previa
Control y Regulación del Ciclo Celular
Puntos de control
Los puntos de control en las fases G1, G2 y Metafase aseguran la integridad del ADN y la correcta segregación cromosómica
Proteínas reguladoras
Las ciclinas y las quinasas dependientes de ciclinas (CDK) son proteínas que controlan la transición entre las fases del ciclo celular
Proteínas supresoras de tumores
Las proteínas supresoras de tumores, como p53 y pRb, actúan como guardianes del genoma, deteniendo el ciclo si se detectan anomalías en el ADN
El Ciclo Celular: Fases y Funciones Esenciales
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00
El ______ ______ es clave en la vida de las células eucariotas y termina con la división de la célula.
ciclo
celular
01
La interfase se inicia con la fase ______, seguida por la fase ______ (duplicación de ADN) y la fase ______ (preparativos para la mitosis).
G1
S
G2
02
Replicación del ADN en la fase S
Momento en que el ADN se duplica, asegurando que cada nueva célula tenga una copia completa del genoma.
