Etapas de un ciclo celular típico

Los dos tipos de células vivas tienen ciclos celulares diferentes. Procariotas son organismos simples cuyas células no tienen núcleo; estas células crecen y luego se dividen sin seguir un ciclo celular complejo. Células eucariotas tienen una estructura compleja con un núcleo y orgánulos como las mitocondrias. En las células eucariotas, el ciclo celular típico se compone de un proceso de división celular de cuatro etapas llamado mitosis (las fuentes más nuevas agregan una quinta etapa) y una de tres a cuatro etapas interfase en el que la célula pasa la mayor parte de su tiempo.

Tanto en las células procariotas como en las eucariotas, el ciclo celular se divide entre división celular y el período entre divisiones. Las células procariotas crecen siempre que estén disponibles los nutrientes necesarios, haya suficiente espacio y no se acumulen desechos. Cuando alcanzan un cierto tamaño, se dividen en dos.

Para las células eucariotas, el crecimiento y la división celular depende de muchos factores. Las células eucariotas a menudo forman parte de un organismo multicelular y no pueden simplemente crecer y dividirse de forma independiente. Para ellos, la mitosis y las etapas del ciclo celular en interfase están coordinadas con las demás células del organismo. Células

Las células procariotas tienen solo dos etapas en su ciclo celular. Están en la etapa de crecimiento o, si son lo suficientemente grandes, entran en el fisión etapa. La estrategia de supervivencia de muchos procariotas es multiplicarse rápidamente hasta que se alcanzan límites externos como la falta de nutrientes. Como resultado, la parte de fisión del ciclo celular puede tener lugar muy rápidamente.

El primer paso de la etapa de fisión es Replicación de ADN. Las células procariotas tienen una sola hebra circular de ADN adherida a la membrana celular. Durante la fisión, se hace una copia del ADN y también se adhiere a la membrana celular. A medida que la célula se alarga en preparación para la fisión, las dos copias de ADN se separan hacia los extremos opuestos de la célula.

Se deposita nuevo material de membrana celular entre los dos extremos de la célula y una nueva pared crece entre ellos. Cuando se completa la nueva pared celular, dos nuevas células hijas se separan y entran en la etapa de crecimiento de su ciclo celular. Cada una de las nuevas células tiene una hebra idéntica de ADN y una parte del otro material celular.

Al igual que las células procariotas, las células de los eucariotas tienen que replicar su ADN y dividirse en dos células hijas. Este proceso es complicado porque se deben copiar muchas cadenas de ADN y se debe duplicar la estructura de la célula eucariota. Además, las células especializadas pueden reproducirse rápidamente, mientras que otras casi nunca se dividen y otras salen del ciclo celular por completo.

Las células eucariotas se dividen porque el organismo está creciendo o reemplazando a las células que se han perdido. Por ejemplo, los organismos jóvenes deben crecer como un todo y sus células deben dividirse. Las células de la piel mueren continuamente y se desprenden de la superficie del organismo. Tienen que dividirse continuamente para reemplazar esas células perdidas. Otras células, como las neuronas del cerebro, están muy especializadas y no se dividen en absoluto. El hecho de que una célula tenga un ciclo celular activo depende de su función en el cuerpo.

Incluso las células que se dividen regularmente pasan la mayor parte de su tiempo en interfase, preparándose para dividirse. La interfase tiene las siguientes cuatro etapas:

• La primera etapa de brecha se llama GRAMO₁. Es la fase de reposo después de que la célula ha completado la división por mitosis y antes de que comience a prepararse para otra división.
• Desde G1, la célula puede salir del ciclo celular y entrar en el GRAMO₀ fase. En g₀, las células ya no se dividen ni se preparan para la división.
• Las células comienzan a prepararse para la división al salir de G₁ y entrando en el síntesis o S etapa. El ADN de la célula se replica durante la etapa S como primer paso para participar en la mitosis.
• Una vez que se completa la replicación del ADN, la célula entra en la segunda etapa de brecha, GRAMO₂. Durante G₂ Se verifica la correcta duplicación del ADN y se producen las proteínas celulares necesarias para la división celular.

Las etapas de brecha separan la mitosis del proceso de replicación del ADN. Esta separación es fundamental para garantizar que solo las células con una replicación completa y precisa del ADN puedan dividirse. GRAMO₁ incorpora puntos de control que verifican que la célula se ha dividido con éxito y que su ADN está debidamente constituido. GRAMO₂ tiene diferentes puntos de control para asegurarse de que la replicación del ADN se haya realizado correctamente. Se verifica la integridad del ADN y la división celular se puede cancelar o posponer.

Una vez que la celda sale de la interfase y G₂, la célula se divide durante la mitosis. Al comienzo de la mitosis, existen copias duplicadas del ADN y la célula ha producido suficiente material, proteínas, orgánulos y otros elementos estructurales para permitir la división celular en dos Células hijas. Las cuatro etapas de la mitosis son las siguientes:

• Profase. El ADN celular forma pares de cromosomas y la membrana nuclear se disuelve. El huso a lo largo del cual se separarán los cromosomas comienza a formarse. Lugar de fuentes más nuevas prometafase después de la profase pero antes de la metafase.
  
• Metafase. La formación del huso está completa. y los cromosomas se alinean en la placa de metafase, un plano a medio camino entre los extremos del huso.
• Anafase. Los cromosomas comienzan a migrar a lo largo del huso, cada uno de los duplicados viaja a los extremos opuestos de la célula a medida que la célula se alarga.
• Telofase. La migración cromosómica se completa y se forma un nuevo núcleo para cada conjunto. El huso se disuelve y se forma una nueva membrana celular entre las dos células hijas.

Mitosis sucede comparativamente rápido. Las nuevas células entran en la interfase G₁ etapa. Las nuevas células a menudo se diferencian en este punto y se convierten en células especializadas, como las células del hígado o las células sanguíneas. Algunas células permanecen indiferenciadas y son la fuente de más células que pueden dividirse y especializarse. Las señales para la división, diferenciación y especialización celular provienen de otras células del organismo.

La función principal del ciclo celular es producir células hijas con un codigo genetico idéntica a la celda original. Aquí es donde el ciclo puede romperse con los efectos más dañinos, y esto es lo que los puntos de control en las etapas de separación intentan evitar. Células hijas con ADN defectuoso y, por tanto, un código genético defectuoso puede provocar cáncer y otras enfermedades. Las células que carecen de los puntos de control pueden multiplicarse de manera descontrolada y pueden crear crecimientos y tumores.

Cuando una célula descubre un problema en un punto de control, puede intentar solucionar el problema o, si no puede, puede desencadenar la muerte celular o apoptosis. Las elaboradas etapas del ciclo celular y los puntos de control ayudan a garantizar que solo las células sanas con ADN verificado puedan multiplicarse y producir los millones de células nuevas que un cuerpo normal produce con regularidad.

Un ciclo celular que no funciona correctamente conduce rápidamente a células defectuosas. Si estos no son capturados en un punto de control, el resultado puede ser un organismo que no puede cumplir funciones normales como buscar alimento o reproducirse. Si las células defectuosas se encuentran en un órgano clave como el corazón o el cerebro, puede producirse la muerte del organismo.