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lunes, 12 de marzo de 2012

Ciclo Celular




LA VIDA DE UNA CÉLULA

Comenzando a partir de la citocinesis, la célula hija resulta pequeña y posee un bajo contenido de ATP resultante del gasto experimentado en el ciclo anterior. La acumulación del ATP necesario y el incremento de tamaño acontecen durante el intervalo G1 de la interfase. Cuando adquiere el tamaño suficiente y el ATP necesario comienza la fase S, la célula sintetiza ADN (replicación del ADN) proceso que da como resultado final "un original y una copia" del ADN, destinadas a las dos células que se originarán del proceso. Dado que el proceso de síntesis consume una gran cantidad de energía la célula entra nuevamente en un proceso de crecimiento y adquisición de ATP: la fase G2. La energía adquirida durante la fase G2 se utiliza para el proceso de

Mitosis
La regulación del ciclo ocurre de diferentes formas. Algunas se dividen rápidamente, otras como las células nerviosas pierden la capacidad de dividirse una vez que llegan a la madurez. Algunas, como las células hepáticas, conservan, aunque no la utilizan, su capacidad de división. Las células del hígado se dividen si se remueve parte del hígado y su división continúa hasta que el hígado retorna a su tamaño normal.
Factores ambientales tales como cambios en la temperatura y el pH, disminución de los niveles de nutrientes llevan a la disminución de la velocidad de división celular.
Todas las células eucariotas tienen un "reloj molecular" que determina cuando debe dividirse. La clave de la maquinaria de este reloj parece estar en un gen denominado cdc2 y en proteínas llamadas ciclinas.
Un importante regulador del ciclo celular lo constituye una proteína originado en un gen denominao p53, la cual por un lado ejerce un control de tipo negativo frenando la división a nivel de G1 y por otra parte puede inducir a la apoptosis (muerte celular programada) en caso de que el ciclo del ADN no se haya completado adecuadamente.

División celular en procariotas

Los procariotas tienen una organización mucho mas simple que la de los eucariotas. Los procariotas poseen un solo cromosoma consistente en una sola molécula circular de ADN contenida en una región definida del citoplasma, denominada nucleoide, sin estar separado del mismo por una membrana. Este cromosoma es el elemento obligatorio del genoma, aunque es frecuente encontrar unidades de replicación autónomas llamadas plásmidos, que si se pierden, la bacteria sigue siendo viable.
El método usual de duplicación de las células procariotas se denomina fisión binaria. La duplicación de la célula va precedida por la replicación del cromosoma bacteriano. Primero se replica y luego pega cada copia a una parte diferente de la membrana celular. Cuando las células que se originan comienzan a separarse, también se separa el cromosoma original del replicado.
Luego de la separación (citocinesis), queda como resultado dos células de idéntica composición genética (excepto por la posibilidad de una mutación espontánea)
Una consecuencia de este método asexual de reproducción es que todos los organismos de una colonia son genéticamente iguales. Cuando se trata una enfermedad originada en una infección bacteriana, una droga que mata a una bacteria matará a todos los miembros de ese clan (colonia).

División celular en eucariotas

En razón de su número de cromosomas, organelas y complejidad la división de la célula eucariota es más complicada, aunque ocurran los mismos procesos de replicación, segregación y citocinésis.

Mitosis

La mitosis es el proceso de formación de dos células (generalmente) idénticas por replicación y división de los cromosomas de la original que da como resultado una “copia” de la misma.

Las células eucariotas poseen un mayor número de cromosomas que por otra parte son mucho más grandes que los de los procariotas.
La estructura de los cromosomas replicados y condensados tiene varios aspectos de interés. El cinetocoro es el punto donde "anclan" los microtúbulos del huso. Los cromosomas replicados consisten en dos moléculas de ADN (junto con sus proteínas asociadas: las histonas) que se conocen con el nombre de cromátides. El área donde ambas cromátides se encuentran en contacto se conoce como centrómero, el cinetocoro se encuentra en la parte externa del centrómero. Se debe hacer hincapié en que los cromosomas son cromatina condensada (ADN más histonas) y señalar la particularidad de que en los extremos del cromosoma (que toman el nombre de telómero) se encuentran secuencias repetidas de ADN.
Durante la mitosis los cromosomas replicados se posicionan cerca de la mitad de la célula y luego se segregan de manera tal que cada célula resultante recibe una copia de cada cromosoma original (si se comienza con 46 cromosomas en la célula original se termina con 46 cromosomas en las células resultantes). Para realizar esto las células utilizan microtúbulos (que en este caso en conjunto forman el huso mitótico) que "tiran" de los cromosomas para llevarlos a cada futura célula. Las células animales (excepto un grupo de gusanos conocidos con el nombre de nemátodos) poseen centríolos. Las plantas y la mayor parte de los otros eucariotas no poseen centríolos (excepto un grupo de plantas inferiores : los musgos y los helechos que si poseen centríolos) y los procariotas, por supuesto, carecen de huso y centríolos; en procariotas la membrana celular suple esta función al traccionar los cromosomas a ella pegados durante la citocinesis de la fisión binaria. Las células que contienen centríolos también poseen una "corona" de pequeños microtúbulos, el aster, que se extienden desde los centríolos a la membrana nuclear.

Las fases de la mitosis son en realidad difíciles de separar. Se debe tener en cuenta que el proceso no es el estático que se describe en el texto, sino dinámico.

Profase

La profase es el primer estadío de la mitosis. La cromatina se condensa (recorde que el ADN de la cromatina se replica en interfase), la membrana nuclear se disuelve, los centríolos (si se encuentran presentes) se dividen y los pares migran a los polos, se forma el cinetocoro, de cuyas fibras, se forma el huso mitótico.


Metafase

La metafase sigue a la profase. Los cromosomas (que a este punto consisten en dos cromátides mantenidas juntas por el centrómero) migran al ecuador de la célula donde las fibras del huso se "pegan" a las fibras del cinetocoro.

 


Anafase

La anafase comienza con la separación de los centrómeros y el arrastre de los cromosomas (los llamamos cromosomas luego de la separación de los centrómeros) a los polos opuestos.

 

Telofase

En la telofase los cromosomas llegan a los polos de sus respectivos husos, la membrana nuclear se reconstituye, los cromosomas se desenrollan y pasan a formar la cromatina y el nucleolo, que desapareció en la profase se vuelve a constituir. Donde antes había una célula ahora existen dos pequeñas con exactamente la misma información genética. Estas células pueden luego diferenciarse en diferentes formas durante el desarrollo.

Citocinesis

La citocinesis es el proceso de separación de las células formadas. En tanto la mitosis es la división del núcleo en la citocinesis ocurre la división y la relocalización de los plástidos, golgi y citoplasma en cada nueva célula. 






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