Download Ciclo celular - Ecomundo Centro de Estudios

CICLO CELULAR
Ciclo celular
 El ciclo celular es un conjunto ordenado de
sucesos que conducen al crecimiento de
la célula y la división en dos células hijas.
 Las células que no están en división no se
consideran que estén en el ciclo celular.
 El ciclo celular se inicia en el instante en que
aparece una nueva célula, descendiente de
otra que se divide.
 El ciclo celular termina en el momento en
que dicha célula, por división subsiguiente,
origina dos nuevas células hijas
Ciclo celular
 La célula puede encontrarse en dos estados
claramente diferenciados:
1. El estado de división, llamado fase Q.
2. El estado de no división o interfase en el que
la célula realiza sus funciones específicas y,
si está destinada a avanzar a la división
celular, comienza por realizar la duplicación
de su ADN.
Ciclo celular: Interfase
 La célula está ocupada en la actividad
metabólica preparándose para la mitosis (las
próximas cuatro fases que conducen e
incluyen la división nuclear).
 Los cromosomas no se distinguen claramente
en el núcleo, aunque una mancha oscura
llamada nucleolo, puede ser visible. La célula
puede contener un centrosoma con un par
de centriolos (o centros de organización de
microtúbulos en los vegetales) los cuales son
sitios de organización para los microtúbulos
Ciclo celular: Interfase
 Es el período comprendido entre divisiones
celulares.
 Es la fase más larga del ciclo celular,
ocupando casi el 95% del ciclo, trascurre
entre dos mitosis y comprende tres etapas:
1. Fase G1
2. Fase S
3. Fase G2
Ciclo celular: Interfase: Fase G1
 Del inglés Growth -crecimiento- o Gap 1 -
intervalo-, es la primera fase del ciclo celular, en
la que existe crecimiento celular con síntesis
de proteínas y de ARN.
 Tiene una duración de entre 6 y 12 horas, y
durante este tiempo la célula duplica su tamaño
y masa debido a la continua síntesis de todos
sus componentes.
Ciclo celular: Interfase: Fase S
 Es la segunda fase del ciclo, en la que se
produce la replicación o síntesis del ADN,
como resultado cada cromosoma se duplica y
queda formado por dos cromátidas idénticas.
 Con
la
duplicación
del
ADN,
el núcleo contiene el doble de proteínas
nucleares y de ADN que al principio.
 Tiene una duración de unos 6-8 horas.
Ciclo celular: Interfase: Fase G2
 Es la tercera fase de crecimiento del ciclo celular
en la que continúa la síntesis de proteínas y ARN.
 Tiene una duración entre 3 y 4 horas.
 Termina cuando la cromatina empieza a
condensarse al inicio de la mitosis.
 Se han duplicado los cromosomas, teniendo ahora
dos cromátidas cada uno.
Ciclo celular: Fase M (mitosis y
citocinesis)
 Es la división celular en la que una célula
progenitora (células eucariotas, células somáticas
-células comunes del cuerpo-) se divide en dos
células hijas idénticas.
 Esta fase incluye la mitosis, a su vez dividida
en: profase, metafase, anafase, telofase; y
la citocinesis (DIVISION DE LA CELULA)
 Si el ciclo completo durara 24 h, la fase M duraría
alrededor de media hora (30 minutos).
Ciclo celular: Fase M (mitosis y
citocinesis)
 La
citocinesis
es la separación física
del citoplasma en dos células hijas durante
la división celular.
 Se produce después de la cariocinesis –division del
nucleo- y al final de la telofase o de la anafase, en
la división celular mitótica.
 Su mecanismo es distinto en la célula animal (por
estrangulamiento) o vegetal (por tabicación).
 La mitosis es característico de las células
eucarióticas.
Ciclo celular: tumores y cáncer
 La formación de tumores cancerosos se denomina
carcinogenia
 Se cree que muchos tumores son el resultado de una
multitud de pasos, de los que una alteración
mutagénica no reparada del ADN podría ser el
primer paso.
 Una célula normal al tener problemas de ese tipo
recurre al “suicidio” o apoptosis –programado por el
gen P51-.
 En una célula con cáncer dicho gen se inactiva.
 Las alteraciones resultantes hacen que las células
inicien un proceso de proliferación descontrolada e
invadan tejidos normales.
Ciclo celular: Fase M (mitosis
y citocinesis)
 La mitosis completa, que produce 2 células
genéticamente idénticas, es el fundamento
del crecimiento, de la reparación tisular –
tejidos- y de la reproducción asexual.
 Durante la mitosis el ADN va a estar
totalmente empaquetado y superenrollado,
inaccesible a polimerasas –desdobladoras- y
transcriptasas –duplicadoras- , es por ello que
toda la actividad funcional del ADN ha de
realizarse en la interfase previa a la
cariocinesis.
Ciclo celular: Fase M (mitosis
y citocinesis)
 La mitosis, como todo proceso, esta formado
de 4 subfases bien diferenciadas, que son:
1. Profase,
2. Metafase,
3. Anafase,
4. Telofase
Fases de la mitosis: profase
 Es la fase más larga de la mitosis. Se produce
en ella la condensación del material
genético (ADN, que en interfase existe en
forma de cromatina), para formar unas
estructuras
altamente
organizadas,
los cromosomas.
 Como el material genético se ha duplicado
previamente durante la fase S, los
cromosomas replicados están formados por
dos
cromátidas,
unidas
a
través
del centrómero por moléculas de cohesinas.
Fases de la mitosis: profase
 Uno de los hechos más tempranos de la
profase en las células animales es duplicación
del centrosoma; los dos centrosomas hijos
(cada uno con dos centriolos) migran
entonces hacia extremos opuestos de la
célula.
 Los centrosomas actúan como centros
organizadores de microtúbulos, controlando
la formación de unas estructuras fibrosas,
los microtúbulos, mediante la polimerización
de tubulina soluble.
Fases de la mitosis: profase
 De esta forma, el huso de una célula mitótica
tiene dos polos que emanan microtúbulos.
 En la profase tardía desaparece el nucléolo y
se desorganiza la envoltura nuclear.
Fases de la mitosis: prometafase
 Cada
cromosoma
ensambla
dos
cinetocoros
hermanos
sobre
el centrómero, uno en cada cromátida. Un
cinetocoro es una estructura proteica
compleja a la que se anclan los microtúbulos.
 Cuando el huso crece hasta una longitud
suficiente, los microtúbulos asociados a
cinetocoros empiezan a buscarlos para
anclarse.
Fases de la mitosis: prometafase
 Otros
microtúbulos no se asocian a
cinetocoros, sino a otros microtúbulos
originados en el centrosoma opuesto para
formar el huso mitótico. La prometafase se
considera a veces como parte de la profase.
Fases de la mitosis: metafase
 A medida que los microtúbulos encuentran y
se anclan a los cinetocoros durante la
prometafase, los centrómeros de los
cromosomas se congregan en la "placa
metafásica" o "plano ecuatorial", una línea
imaginaria que es equidistante de los dos
centrosomas que se encuentran en los dos
polos del huso.
Fases de la mitosis: metafase
 Los cinetocoros que no están anclados
generan una señal para evitar la progresión
prematura hacia anafase antes de que todos
los cromosomas estén correctamente
anclados y alineados en la placa metafásica.
Esta señal activa el checkpoint de mitosis.
Fases de la mitosis: anafase
 Las proteínas que mantenían unidas ambas
cromatidas hermanas (las cohesinas), son
cortadas, lo que permite la separación de las
cromátidas.
 Estas cromátidas hermanas, que ahora son
cromosomas hermanos diferentes, son
separados por los microtúbulos anclados a
sus microtúbulos al desensamblarse,
dirigiéndose
hacia
los
centrosomas
respectivos.
Fases de la mitosis: anafase
 A continuación, los microtúbulos no asociados a
cinetocoros se alargan, empujando a los
centrosomas (y al conjunto de cromosomas que
tienen asociados) hacia los extremos opuestos de la
célula. Este movimento parece estar generado por
el rápido ensamblaje de los microtúbulos.
 Estos dos estadios se denominan a veces anafase
temprana (A) y anafase tardía (B).
 Al final de la anafase, la célula ha conseguido
separar dos juegos idénticos de material genético
en dos grupos definidos, cada uno alrededor de un
centrosoma
Fases de la mitosis: telofase
 La telofase es la reversión de los procesos que
tuvieron
lugar
durante
profase
y
prometafase.
 Durante la telofase, los microtúbulos no
unidos a cinetocoros continúan alargándose,
estirando aún más la célula.
 Los cromosomas hermanos se encuentran
cada uno asociado a uno de los polos.
Fases de la mitosis: telofase
 La membrana nuclear se reforma alrededor
de ambos grupos cromosómicos, utilizando
fragmentos de la membrana nuclear de la
célula original.
 Ambos juegos de cromosomas, ahora
formando
dos
nuevos
núcleos,
se
descondensan de nuevo en cromatina. La
cariocinesis ha terminado, pero la división
celular aún no está completa.
Fases de la mitosis: citosinesis
 La citocinesis es un proceso independiente, que
se inicia simultáneamente a la telofase.
 Técnicamente no es parte de la mitosis, sino un
proceso aparte, necesario para completar la
división celular.
 En las células animales, se genera un surco de
escisión (cleavage furrow) que contiene un anillo
contráctil de actina en el lugar donde estuvo la
placa metafásica, estrangulando el citoplasma y
aislando así los dos nuevos núcleos en dos células
hijas genéticamente idénticas.
RECORDAR 4EVER
 Superenrollamiento
de
cromosomas
(PROFASE)
 el ligamiento del haz de microtúbulos a los
centrómeros (METAFASE)
 la
separación
de
centrómeros
Y
desplazamiento de cromosomas hermanos a
los polos opuestos (ANAFASE)
 la rotura y reorganización de las membranas
nucleares (TELOFASE).