El Proceso Detallado del Ciclo Celular: Interfase, Mitosis y Meiosis

Ciclo Celular

El ciclo celular es el periodo de tiempo que transcurre desde que una célula se origina hasta que se vuelve a dividir. Comprende los procesos que sufre la célula, formada a partir de una ya preexistente, hasta que se divide para dar lugar a dos células hijas.

Interfase

La interfase es el periodo de tiempo que transcurre entre dos mitosis sucesivas y ocupa la mayor parte del ciclo celular. Se caracteriza porque la actividad metabólica es alta, se produce la síntesis de proteínas cromosómicas y la replicación del ADN.

Fase G1

Es la fase de crecimiento. Se transcriben y traducen genes que codifican proteínas necesarias para el crecimiento celular. El punto de control R es donde la célula decide si continúa hacia la replicación o no.

Fase S

Es la fase en la que la célula duplica su ADN para que cada célula hija tenga una copia idéntica del genoma. También se produce la síntesis de histonas. Los cromosomas pasan de tener una cromátida a tener dos, y se inicia la duplicación de los centriolos.

Fase G2

Es la fase de preparación para la división (Fase M). La célula experimenta un ligero aumento de tamaño.

Fase M (División Celular)

La Fase M es la fase de división celular, que consta de dos procesos principales:

• Cariocinesis: División del núcleo celular.
• Citocinesis: Reparto del citoplasma entre las dos células hijas.

Mitosis

La mitosis es un proceso en el cual una célula madre origina dos células hijas genéticamente idénticas. No varía la cantidad de material genético; si la célula madre es diploide (2n), las hijas también lo serán, y si es haploide (n), las hijas también lo serán. Consta de cuatro fases:

Fases de la Mitosis

1. Profase

   Se empieza a condensar la cromatina, formando cromosomas visibles con dos cromátidas hermanas. Desaparece el nucléolo y la envoltura nuclear. Los centrosomas migran a cada polo celular y entre ellos se forman microtúbulos polares, constituyendo el huso mitótico. Se forman los cinetocoros a ambos lados del centrómero de cada cromosoma.

   Nota sobre Células Vegetales: No tienen centriolos; la formación del huso mitótico ocurre a partir de una región densa de microtúbulos del citoplasma (centro organizador de microtúbulos).

2. Metafase

   Se termina de condensar la cromatina (máxima condensación). Los cromosomas, empujados por los microtúbulos cinetocóricos, se desplazan hacia el centro de la célula, formando la placa ecuatorial (o metafásica). Los cinetocoros de las cromátidas hermanas están orientados hacia polos opuestos y perpendiculares a los centrosomas.

3. Anafase

   Los microtúbulos cinetocóricos se acortan y arrastran las cromátidas hermanas de cada cromosoma hacia polos opuestos. Se produce la rotura del centrómero y la separación de las cromátidas hermanas (que ahora se consideran cromosomas hijos). Los microtúbulos polares se alargan, contribuyendo a la separación de los polos de la célula.

4. Telofase

   Reaparecen los nucléolos y las envolturas nucleares alrededor de los dos grupos de cromosomas hijos en los polos. La cromatina se descondensa. Esta fase a menudo se solapa con la citocinesis.

Citocinesis

Es la división del citoplasma para formar dos células hijas independientes.

Citocinesis en Células Animales

El citoplasma empieza un proceso de segmentación. Se forma un anillo contráctil, compuesto por filamentos de actina y miosina, en el plano ecuatorial. Al contraerse este anillo, se produce un surco de división que estrangula la célula hasta separar las dos células hijas.

Citocinesis en Células Vegetales

El citoplasma se divide por la formación de una nueva pared celular entre las dos células hijas, dando lugar a un tabique llamado placa celular o fragmoplasto. Vesículas procedentes del aparato de Golgi se fusionan en el plano ecuatorial, guiadas por microtúbulos, para formar esta nueva pared.

Significado Biológico

Significado Biológico de la Mitosis

• En organismos unicelulares: Utilizan la división celular mitótica para la reproducción asexual de la especie. Una célula se divide en dos células hijas genéticamente idénticas entre sí, manteniendo el número cromosómico y la identidad genética de la especie.
• En organismos pluricelulares: La división celular mitótica se convierte en un proceso cíclico destinado a la producción de múltiples células, todas idénticas entre sí. Estas células permiten el crecimiento del individuo, la reparación de tejidos dañados y el reemplazo de células viejas. Posteriormente, pueden derivar en una especialización y diferenciación celular.

Significado Biológico de la Meiosis

La meiosis se produce en organismos con reproducción sexual para originar gametos (células sexuales) o esporas. Estas células resultantes (n) tienen la mitad del material genético que la célula original (2n).

Comparación: Mitosis vs. Meiosis

Meiosis

• Comienza con una célula precursora diploide (2n).
• Implica dos divisiones celulares sucesivas (Meiosis I y Meiosis II).
• Origina cuatro células hijas haploides (n), con la mitad de cromosomas que la célula parental. Las células hijas son genéticamente distintas entre sí y de la célula parental debido a la recombinación y segregación al azar.
• En Metafase I, los pares de cromosomas homólogos se alinean en la placa ecuatorial unidos por los quiasmas.
• En Anafase I, se separan los cromosomas homólogos (cada uno con dos cromátidas).
• En Metafase II, los cromosomas individuales (con dos cromátidas) se alinean en la placa ecuatorial.
• En Anafase II, se separan las cromátidas hermanas.
• Función principal: Producción de gametos (o esporas) para la reproducción sexual, asegurando la constancia del número cromosómico de la especie y generando variabilidad genética.

Mitosis

• Puede ocurrir en células haploides (n) o diploides (2n).
• Implica una sola división celular.
• Origina dos células hijas genéticamente idénticas a la célula madre y entre sí.
• No altera el número de cromosomas (mantiene la ploidía).
• En Metafase, los cromosomas individuales se alinean en la placa ecuatorial, y el centrómero une a las cromátidas hermanas.
• En Anafase, se separan las cromátidas hermanas.
• Función principal: Reproducción asexual en seres vivos unicelulares; crecimiento, desarrollo y reparación de tejidos en pluricelulares.