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Un poco de
historia previa??
Comenzando por el desarrollo de la teoría celular en 1839...
El ciclo celular Eucariota
Tal como lo expresa la teoría celular: todas las células se forman a partir de células preexistentes. El crecimiento y desarrollo de los organismos vivos depende del crecimiento y multiplicación de sus células, cuando una célula se divide la información genética contenida en su ADN debe duplicarse de manera precisa y luego las copias se transmiten a cada célula hija. En los procariotas este proceso de división es sencillo y recibe el nombre de fisión binaria. En los eucariotas el ADN está organizado en mas de un cromosoma, siendo el proceso de división celular mas complejo. A pesar de las diferencias entre procariotas y eucariotas, existen numerosos puntos en común entre la división celular de ambos tipos de células, las que deben pasar por cuatro etapas:
Estos procesos básicos deben ocurrir en ambos tipos de células.
En general todas las células pasan por dos períodos en el curso de su CICLO CELULAR:
La división celular mitótica produce dos células hijas genéticamente idénticas a la célula original.
ADN y Cromosomas
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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.
Cariotipo humano
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 ésta y sus descendientes determina el desarrollo y crecimiento del individuo.
A continuación se resumen los hechos que acontecen en las células eucariotas.
El Ciclo Celular Eucariota engloba las siguientes secuencias
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crecimiento |
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replicación del ADN |
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nuevo proceso de crecimiento |
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.
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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. |
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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. |
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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).
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ADN (ácido desoxirribonucleico) |
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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. |
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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. |
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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. |
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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. |
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CDK: iniciales del inglés para cyclin - dependent - kinases, que se traducen como quinasas dependientes de ciclinas |
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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. |
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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 |
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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. |
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p16 y p21: proteínas que tienen esa denominación a causa de su peso molecular. Inhiben la actividad de fosforilación de los complejos cdk-ciclinas |
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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) |
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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. |
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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 |
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Cáncer del fenotipo mutador de microsatélites, Manuel Perucho, Investigación y Ciencia, Nro. 261, Junio, 1998 |
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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 |
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Así se produce el cáncer , Robert A. Weinberg, Investigación y Ciencia, Nro. 242, Noviembre, 1996 |
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Factores de transcripción y control de la expresión génica, Antonio Celada, Investigación y Ciencia, Nro. 179, Agosto 1996 |
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Bases genéticas del cancer, Webster K. Cavenee y Raymond L. White, Investigación y Ciencia, Nro. 224, Mayo, 1995 |
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Factores de transcripción específicos de tejido, José Luis Castrillo, Investigación y Ciencia, Nro. 186, Marzo 1992 |
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El telómero humano, Robert K. Moyzis, Investigación y Ciencia, Nro. 181, Octubre 1991 |
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Control del ciclo celular, Andrew W. Murray
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Redacción y diagramación a cargo de :
Dra. Ana María Gonzalez, ana@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.
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