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El Ciclo celular o ciclo proliferativo

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El ciclo celular, o ciclo proliferativo, comprende una serie ordenada de eventos en que ocurren la duplicación del ADN y la posterior división celular generando dos células genéticamente iguales. En organismos unicelulares, este mecanismo da origen a un nuevo individuo, incrementando el tamaño de su población; en cambio, en organismos pluricelulares permite, por un lado, el crecimiento del individuo debido al aumento en el número de células y, por otro, el remplazo de células dañadas o muertas.

El ciclo celular involucra dos etapas: interfase y división celular o mitosis (M). La interfase ocupa casi el 95% del ciclo y comprende tres fases: G1, S Y G2. Durante esta etapa, la célula crece, sintetiza nuevos organelos y proteínas, y duplica su material genético, antes de la mitosis, etapa en la que se redistribuye equitativamente el material genético organizado en cromosomas y la célula se divide, dando origen a dos células hijas idénticas.
  • M. Está formada por mitosis y citoquinesis. Consiste en una redistribución de todos los componentes celulares, entre los cuales es de especial importancia la distribución de los cromosomas, cuya segregación en las células hijas debe ser muy precisa.
  • G0. Estado de quiescencia o reposo en el que las células interrumpen su ciclo proliferativo. Esto depende del tejido, de las condiciones y de las señales extracelulares. Durante este estado, la célula es metabólicamente activa, pero no realiza actividades de crecimiento, replicación del ADN o división. La permanencia de la célula en este estado es variable, aunque algunas células se mantienen en G0 durante toda la vida del organismo, como ocurre, por ejemplo, en las células hepáticas.
  • G1. Fase que da inicio al ciclo celular y que ocurre entre la mitosis y la fase S de replicación del ADN. Durante este intervalo, la célula aumenta de tamaño, y sintetiza organelos y proteínas, principalmente enzimas, necesarias para la regulación del ciclo y para la siguiente fase. Los centriolos comienzan su duplicación al finalizar esta fase. Una vez que la célula alcanza un tamaño y una masa suficiente, y bajo ciertos estímulos, ingresa a la siguiente fase.
  • S (síntesis). En esta fase tiene lugar la replicación (duplicación o síntesis) del ADN. En los cromosomas, cada hebra de la doble hélice sirve de molde para la síntesis de una nueva hebra, permitiendo la duplicación del material genético. Este proceso ocurre mediante un elaborado complejo de proteínas que realiza una copia complementaria de cada hebra. Este proceso se caracteriza por ser semiconservativo, pues cada nueva doble hélice contiene una hebra antigua y una nueva. Al finalizar esta etapa, cada cromosoma queda constituido por dos cromátidas hermanas.
  • G2. Esta etapa es previa a la división celular. En ella se reparan los errores ocurridos en la replicación del ADN, continúa el crecimiento celular y la síntesis de proteínas, y se comienzan a sintetizar moléculas relacionadas con la división del núcleo y del citoplasma.
La duración del ciclo varía según el organismo y el tejido; así, en algunos organismos unicelulares puede durar menos de una hora, a diferencia de lo que ocurre en los pluricelulares, en los que puede extenderse por más de un día.

El ciclo celular está regulado por una serie de complejos proteicos que funcionan como unidades de control y permiten el paso de una fase a otra. Sin embargo, las condiciones ambientales, como la disponibilidad de nutrientes o señales extracelulares (por ejemplo, los factores de crecimiento), son determinantes para que una célula en G1 dé paso a la fase S o salga a G0 quedando en reposo proliferativo.

Asimismo, a lo largo del ciclo existen puntos de control, principalmente en las fases G1, G2 y hacia el final de la mitosis. La regulación en G2 asegura que la replicación esté completa antes de la división celular y que el ADN no presente daños. Este último aspecto también es revisado en G1, evitando así la replicación de material genético dañado. Por último, en la mitosis se controla la posición de los cromosomas asegurando su distribución equitativa en las células resultantes. La ausencia de regulación durante el ciclo celular puede determinar la expresión de condiciones patológicas debido a mutaciones en las secuencias de nucleótidos, errores durante la replicación, alteraciones en el número de cromosomas o la proliferación descontrolada de células que puede desencadenar cáncer.

Por último, cabe señalar que existen mecanismos intracelulares que limitan el número de divisiones celulares. Con cada división, los extremos de los cromosomas o telómeros van progresivamente acortándose.


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