sábado, 29 de enero de 2011

Ciclo celular

La vida de una célula, desde que aparece por la división de una célula madre hasta que se divide o muere, pasa por una serie de períodos que constituyen su ciclo vital.
Pero... ¿cuál es su duración?, ¿qué ocurre en cada período?, ¿cómo se regula el ciclo celular?..
Para comenzar, hay que matizar que cada ciclo celular, es una secuencia regular repetitiva de crecimiento y división celular que comprende cuatro fases:
La fase M que corresponde a un breve período denominado mitosis (representa el 10%) y las fases G1, S y G2, constituyen la interfase o intervalo comprendido entre dos divisiones mitóticas sucesivas . Abarca, aproximadamente el 90% del tiempo del ciclo celular en el cual la célula se prepara para la división.
A veces, las células permanecen indefinidamente sin dividirse en un estado de reposo, conocido como G0.
Los diferentes tipos celulares se caracterizan por la distinta duración de su ciclo. También, cada fase tiene una duración relativa variable, generalmente la fase M es muy corta.

Fase G1:
Comienza inmediatamente después del nacimiento de la célula, al finalizar la mitosis anterior. Es la primera fase de crecimiento y se caracteriza por una intensa actividad biosintética, ya que los genes se transcriben y se traducen para sintetizar las proteínas necesarias para el crecimiento celular. Es en este período cuando la célula decide el momento en que entrará en división; en un punto del final de G1, llamado punto de restricción R o de arranque, la célula evalúa su capacidad para completar el ciclo celular y producir dos células hijas.
Si la evaluación resulta negativa, la célula detiene su ciclo celular, deja de dividirse y entra en un estado de reposo o fase de G0.
Las células especializadas, como las neuronas, permanecen indefinidamente en esta fase porque han perdido su capacidad mitótica. En cambio, otros tipos celulares estimulados por determinados factores mitógenos, pueden retornar desde la fase G0 o la fase G1, cruzar el punto R y comenzar de nuevo a dividirse.
Si la evaluación resulta positiva, la célula está autorizada para replicar el ADN y entrar en división celular. Una vez que se ha dado la señal “siga”, la célula no puede regresar a la fase G1.

Fase S:
Una vez que la célula ha doblado su tamaño, se inicia la síntesis de ADN y la replicación de los cromosomas, con el fin de que cada una de las células hijas contenga una copia idéntica del genoma.

Fase G2:
En esta etapa se dan los últimos preparativos para la división celular.
Es la segunda fase de crecimiento, en la que se transcriben y se traducen ciertos genes para sintetizar determinadas proteínas necesarias para la división de la célula.
Los cromosomas ya duplicados, dispersos en el núcleo en forma de filamentos de cromatina, empiezan a condensarse en estructuras más compactas.

Fase M:
Es la última etapa del ciclo, en la que los cromosomas y el contenido citoplasmático, se distribuye equitativamente entre las células hijas ( mitosis y citocinesis ).
Durante esta fase se detienen todos los procesos de biosíntesis.

Regulación del ciclo celular
El ciclo celular está sometido a un preciso control. Ninguna célula sigue este ciclo indefinidamente.
Las células tienen la capacidad de interrumpir su ciclo de crecimiento y permanecer indefinidamente en fase G0 cuando actúan sobre ellas diversos factores, como puede ser el apiñamiento celular. Pero pueden salir de su reposo y volver de nuevo a la fase G1 cuando actúan sobre ellas diversos estímulos.
Se ha observado que las células necesitan acumular una determinada cantidad mínima de una proteína de disparo para comenzar la síntesis de ADN y la mitosis.
El ciclo presenta, por tanto, dos puntos de transición estrechamente regulados, el punto R de restricción o arranque, en el que la célula decide sobre la replicación de su ADN, y el punto en el que la célula decide cuándo iniciar la mitosis.
Hay que añadir además, que tras una cantidad limitada de divisiones ( y para mantener el número de células de nuestro cuerpo dentro de unos límites, así como un buen funcionamiento del organismo), las células, llegado un determinado momento, se suicidan.
Esta muerte celular programada se llama apoptosis e implica una serie de cambios celulares. Entre ellos, podemos citar la fabricación de proteínas letales que se activan cuando la célula es infectada, cuando se vuelve maligna o cuando amenaza la salud del organismo.
Como conclusión, recordar que los organismos unicelulares y algunos tipos de células vegetales y animales (células madre de los glóbulos rojos) pasan por consecutivos ciclos celulares a lo largo su vida.

Quinasas dependientes de ciclinas (CDK) y ciclinas. Las ciclinas tienen función de regulación sobre la actividad de las quinasas. La unión de las ciclinas a las quinasas desencadenan la entrada a fase S (síntesis de ADN) y a Mitosis.

Algunas células especializadas pierden la capacidad de dividirse cuando se hacen adultas.
Otros tipos celulares adultos, aunque tienen capacidad para dividirse, sólo lo hacen en circunstancias especiales (cicatrización, regeneración...).
Pero existen células que han conseguido escapar a muchos de los controles que regulan su ciclo vital y se vuelven peligrosas para el organismo al que pertenecen.
Estas células, que se dividen de forma incontrolada, amontonándose unas sobre otras hasta que provocan la muerte del organismo, son las células cancerosas. Además han perdido la capacidad de autodestruirse porque, o bien sintetizan desmesuradamente una proteína que inhibe la apoptosis, o bien tienen inactivado el gen que codifica la proteína que pone en marcha la maquinaria apoptósica.




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