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.
ADN

Ciclo celular
Tabla de Contenidos
El ciclo celular | Secuencias de ciclo | Interfase| Glosario | Bibliografía | Índice | Enlaces | Autoevaluación: 1, 2

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Objetivos


Conocer el esquema utilizado para dividir el ciclo celular y que acontece en cada paso


Conocer la existencia de señales que influyen en la progresión del ciclo


Presentar direcciones de la WWW donde se puede ampliar los temas u obtener otro punto de vista.

El ciclo celular | Contenidos

El crecimiento y desarrollo de los organismos vivos depende del crecimiento y multiplicación de sus células. En los organismos unicelulares la división celular implica una verdadera reproducción ya que por este proceso se producen dos células hijas. En los organismos multicelulares sin embargo derivan de una sola célula: CIGOTO y, la repetida división de esta y sus descendientes, determina el desarrollo y crecimiento del individuo.

En general todas las células pasan por dos períodos en el curso de sus vidas:


uno de INTERFASE (no división) y


otro de división (en el que se producen dos células hijas).

La función esencial del núcleo es almacenar y proporcionar a la célula la información contenida en la molécula de ADN. La molécula de ADN está asociada a proteínas denominadas histonas y otras proteínas no histónicas en una estructura filamentosa denominada cromatina.

Durante la división celular el núcleo sufre cambios muy importantes donde la cromatina se condensa para formar cuerpos compactos denominados cromosomas. A excepción de los gametos, cada célula del cuerpo o SOMÁTICA de un individuo posee un número idéntico de cromosomas (46 en el ser humano) los cuales se presentan de a pares. Un miembro del par proviene de cada padre. Cada miembro del par se denomina HOMÓLOGO, así el ser humano tiene 23 pares de homólogos. En número original de cromosomas de una célula se denomina número DIPLOIDE. La continuidad del número cromosómico de una especie es mantenida por una clase de división celular denominada MITOSIS.

A pesar de las diferencias entre procariotas y eucariotas, existen numerosos puntos en común entre la división celular de ambos tipos de células.


Debe ocurrir la duplicación del ADN.


Debe separarse el ADN "original" de su "réplica"


Deben separarse las dos células "hijas" con lo que finaliza la división celular.

Estos procesos básicos deben ocurrir en ambos tipos de células.

Esquema del ciclo celular en eucariotas. Modificado de: http://www.whfreeman.com/life/update/.
Secuencias de ciclo| Contenidos

A continuación se resumen los hechos que acontecen en las células eucariotas.

El Ciclo Celular Eucariota engloba las siguientes secuencias


crecimiento


replicación del ADN


mitosis


nuevo proceso de crecimiento

Interfase| Contenidos

La vida de las células transita por dos etapas que se alternan cíclicamente: interfase y división, la interfase se subdivide en tres períodos G1, S y G2.


G1: (G por gap: intervalo) en esta fase tienen lugar las actividades de la célula: secreción, conducción, endocitosis, etc. Comenzando a partir de la citocinesis de la división anterior, la célula hija resulta pequeña y posee un bajo contenido de ATP resultante del gasto experimentado en el ciclo anterior, por lo que en este período se produce la acumulación del ATP necesario y el incremento de tamaño celular.
Es el período que mas variación de tiempo presenta, pudiendo durar días, meses o años. Las célula que no se dividen nuevamente (como las nerviosas o del músculo esquelético) pasan toda su vida en este período, que en estos casos se denomina G0, ya que las células se retiran del ciclo celular.


S: fase de síntesis o replicación del ADN, comienza cuando la célula adquiere el tamaño suficiente y el ATP necesario. Dado que el ADN lleva la información genética de la célula, antes de la mitosis deben generarse dos moléculas idénticas para ser repartidas entre las dos células hijas. Durante la interfase el ADN asociado a las histonas constituye la cromatina, que se encuentra desenrollada en largas y delicadas hebras. El ADN es una doble hélice que se abre y cada cadena es usada como molde para la producción de una nueva cadena, que queda unida a la original usada como molde. Por esta razón la replicación del ADN se denomina Semiconservativa. Estos ADNs nuevos quedan unidos por el centrómero hasta la mitosis, recibiendo el nombre de CROMÁTIDAS HERMANAS.


G2: es el tiempo que transcurre entre la duplicación del ADN y el inicio de la mitosis. 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 energía adquirida durante la fase G2 se utiliza para el proceso de mitosis.

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. Cuando las células detienen su división generalmente lo hacen en una fase tardía de la G1 denominado el punto R (por restricción).



Enlaces | Contenidos


INTRODUCCIÓN AL ESTUDIO DEL CICLO CELULAR
http://www.pdcb.unam.mx/CURS2002/rodrigCF.htm


apoptosis http://www.info.org.ar/hoy53/Apoptosis/apop4.htm


Telómeros y telomerasas http://www.sld.cu/revistas/ibi/ibi09299.htm
Universidad Nacional de Entre Ríos Facultad de Ingeniería Laboratorio de Microscopía
http://www.microscopios.freeservers.com
Mitocondrias y Apoptosis http://www.microscopios.freeservers.com/mitoc.htm
Las Caspasas http://www.microscopios.freeservers.com/caspasas.htm
Receptores de la Muerte: señalización y modulación http://www.microscopios.freeservers.com/recep.htm
Familia de proteínas Bcl-2: árbitros de supervivencia celular http://www.microscopios.freeservers.com/protein.htm


Papel de p53 y XRCC4 como guardianes del genoma http://www.iladiba.com/html/noticias/2000/may3-2.htm


Guía sobre el Ciclo Celular & Mitosis
http://www.biologia.arizona.edu/cell/tutor/mitosis/09q.html


INTRODUCCIÓN A ANORMALIDADES CROMOSOMICAS
http://aut.tsai.es/angel/introduccion_a_anormalidades_cromosomicas.htm


Ciencia al Día Internacional http://www.ciencia.cl/CienciaAlDia/volumen3/numero1/articulos/articulo3.html


Detección de mutaciones en el gen p53 en el cáncer de mama familiar y esporádico en la población Navarra http://www.cfnavarra.es/salud/anales/textos/suple3/suple6.html


p53 - Una Proteína Supresora de Tumores http://montblanc.cnb.uam.es/DocBioInfo/CD_practicas/PRACTICAS/p53/p53.html


Glosario de GENÉTICA http://ejb.ucv.cl/gmunoz/genweb/genetica/frame/textos/anexos/glosario.html

Glosario | Contenidos
ADN (ácido desoxirribonucleico)

Un ácido nucleico compuesto de dos cadenas polinucleotídicas que se disponen alrededor de un eje central formando una doble hélice, capaz de autorreplicarse y codificar la síntesis de ARN.

Lugar donde esta "depositada" la información genética.

Ácido nucleico que funciona como soporte físico de la herencia en el 99% de las especies. La molécula, bicatenaria, esta formada por dos cadenas antiparalelas y complementarias entre si. Su unidad básica, el nucleótido, consiste en una molécula del azúcar desoxirribosa, un grupo fosfato, y una de estas cuatro bases nitrogenadas: adenina, timina, citosina y guanina. Fórmula

Apoptosis: muerte celular programada, suicidio celular. Cuando ello ocurre la célula se encoge y desprende de sus vecinas. En su superficie aparecen burbujas (la célula parece hervir) y la cromatina se condensa formando una o varias manchas cerca de la membrana nuclear. Poco después se fragmenta en numerosos cuerpos apoptósicos que engloban fracciones de las células siendo finalmente fagocitados.
ATP (adenosín trifosfato): El principal producto químico utilizado por los sistemas vivientes para almacenar energía, consiste en un una base (adenina) unida a un azúcar (ribosa) y a tres fosfatos.
Ciclinas: proteínas sintetizadas continuamente durante la interfase y degradadas súbitamente por enzimas al final de cada mitosis. Durante el ciclo celular su concentración fluctua. Y, al hacerlo actúan como reguladores de la actividad enzimática de las quinasas.
Citocinesis: es el proceso por el cual una célula se separa de la célula "hermana", lo que usualmente ocurre al final de la división celular.
CDK: iniciales del inglés para cyclin - dependent - kinases, que se traducen como quinasas dependientes de ciclinas


Endocitosis (del griego endon = dentro; kytos = célula): La incorporación de material desde el exterior de la célula hacia el interior por la formación, en la membrana plasmática, de una vesícula que rodea al material en manera tal que la célula lo pueda incorporar. Incluye 1) fagocitosis 2) pinocitosis 3) endocitosis mediada por receptor.
Eucariotas (del griego eu = bueno, verdadero; karyon = núcleo, nuez): organismos caracterizados por poseer células con un núcleo verdadero rodeado por membrana. El registro arqueológico muestra su presencia en rocas de aproximadamente 1.200 a 1500 millones de años de antigüedad


Fagocito (del griego phagos = comilón; kytos = célula): literalmente "célula comilona" deriv. fagocitosis, forma de endocitosis en la cual la célula rodea a partículas sólidas, bacterias o virus que son introducidas para su destrucción.


p16 y p21: proteínas que tienen esa denominación a causa de su peso molecular. Inhiben la actividad de fosforilación de los complejos cdk-ciclinas
pRB: proteína que bloquea la transcripción de genes necesarios para la proliferación celular. Su nombre deriva de una enfermedad genética: el RetinoBlastoma, donde su ausencia está relacionada con el desarrollo del tumor (hoy se sabe que esta relacionada con diferentes tumores)
Mitosis (del griego mitos = hebra): La división del núcleo y del material nuclear de una célula; se la divide usualmente en cuatro etapas: profase, metafase, anafase, y telofase. La copia de una célula. La mitosis ocurre únicamente en eucariotas. El ADN de la célula se duplica en la interfase y se distribuye durante las fases de la mitosis en las dos células resultantes de la división.
Procariotas (del latín pro = antes, del griego karyon = núcleo, nuez): Tipo de célula que carece de núcleo rodeado por membrana, posee un solo cromosoma circular y ribosomas que sedimentan a 70 S (los de los eucariotas lo hacen a 80S). Carecen de organelas rodeadas por membranas. Se consideran las primeras formas de vida sobre la Tierra, existen evidencias que indican que ya existían hace unos 3.500.000.000 años
Replicar: producir una copia muy parecida (facsímil)
Senescencia (del latín senectus = vejez)

Bibliografía | Contenidos
Cáncer del fenotipo mutador de microsatélites, Manuel Perucho, Investigación y Ciencia, Nro. 261, Junio, 1998
Suicidio celular en la salud y en la enfermedad, Richard C. Duke, David M. Ojcius y John Ding-E Young, Investigación y Ciencia, Nro. 245, Febrero, 1997
Así se produce el cáncer , Robert A. Weinberg, Investigación y Ciencia, Nro. 242, Noviembre, 1996
Factores de transcripción y control de la expresión génica, Antonio Celada, Investigación y Ciencia, Nro. 179, Agosto 1996
La división celular, Marie-Anne Félix, Eric Karsenti, Mundo Científico, Nro. 154, vol. 15, Febrero, 1995
Bases genéticas del cancer, Webster K. Cavenee y Raymond L. White, Investigación y Ciencia, Nro. 224, Mayo, 1995
Factores de transcripción específicos de tejido, José Luis Castrillo, Investigación y Ciencia, Nro. 186, Marzo 1992
El telómero humano, Robert K. Moyzis, Investigación y Ciencia, Nro. 181, Octubre 1991
Control del ciclo celular, Andrew W. Murray y Marc W. Kirschner, Investigación y Ciencia, Nro. 176, Mayo, 1991


Redacción y diagramación a cargo de :

Dra. Ana María Gonzalez, amgonza@unne.edu.ar
Dr. Jorge S. Raisman, lito@unne.edu.ar

Actualizado en Abril de 2001. Reproducción autorizada únicamente con fines educativos. Se agradecen comentarios y sugerencias.
Somática
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