Conceptos Clave
Interfase
Período más largo del ciclo celular que comprende las fases G1, S y G2, durante el cual la célula crece, duplica su ADN y se prepara para la división. Representa aproximadamente el 90% del tiempo total del ciclo, donde ocurre la síntesis de proteínas, organelos y componentes celulares necesarios para sostener dos células hijas.
Fase G1
Primera fase de crecimiento después de la división celular, donde la célula aumenta su tamaño, sintetiza enzimas y proteínas necesarias para la replicación del ADN. Durante esta etapa se acumulan nutrientes y energía, y la célula puede entrar en G0 (estado quiescente) o continuar hacia la fase S según las señales regulatorias.
Fase S
Fase de síntesis donde ocurre la replicación completa del ADN nuclear, duplicando cada cromosoma para formar cromátidas hermanas unidas por el centrómero. También se duplican los centrosomas que formarán los polos del huso mitótico. Esta fase dura entre 6-8 horas en células humanas típicas.
Fase G2
Segunda fase de crecimiento donde la célula continúa aumentando su tamaño y sintetiza proteínas específicas necesarias para la condensación cromosómica y la formación del huso mitótico. Se verifica la correcta replicación del ADN antes de proceder a la mitosis, actuando como punto de control de calidad.
Mitosis
Proceso de división nuclear que distribuye equitativamente el material genético duplicado entre dos células hijas. Comprende profase, prometafase, metafase, anafase y telofase, durante las cuales los cromosomas se condensan, se alinean en el ecuador celular y se separan hacia polos opuestos mediante el huso mitótico.
Citocinesis
División física del citoplasma que ocurre simultáneamente con las fases tardías de la mitosis. En células animales se forma un anillo contráctil de actina y miosina que estrangula la célula, mientras que en células vegetales se construye una nueva pared celular mediante la placa celular.
Puntos de Control
Mecanismos regulatorios que verifican la integridad del ADN y la correcta progresión del ciclo celular. Incluyen el punto de control G1/S que verifica el ADN antes de la replicación, el punto G2/M que confirma la replicación completa, y el punto de control del huso que asegura la correcta unión de cromosomas.
Ciclinas y CDK
Sistema regulatorio molecular donde las ciclinas (proteínas regulatorias) se asocian con quinasas dependientes de ciclinas (CDK) para controlar la progresión entre fases. Las concentraciones de ciclinas oscilan durante el ciclo, activando diferentes complejos ciclina-CDK que fosforilan proteínas específicas para cada transición de fase.
Preguntas Frecuentes
El ciclo celular es la secuencia ordenada y regulada de eventos que experimenta una célula desde su formación hasta su división en dos células hijas. Comprende la interfase (G1, S, G2) donde la célula crece y duplica su ADN, y la fase M (mitosis y citocinesis) donde se distribuye el material genético y se divide el citoplasma. Este proceso asegura la continuidad genética y el crecimiento de los organismos multicelulares.
Las características principales incluyen la progresión secuencial a través de fases específicas (G1-S-G2-M), la duplicación precisa del material genético durante la fase S, la regulación mediante puntos de control que verifican la integridad del ADN, y el control temporal por el sistema ciclinas-CDK. Además, presenta variabilidad en duración según el tipo celular, capacidad de entrada en estado quiescente (G0), y mecanismos de reparación de errores.
El estudio del ciclo celular es fundamental para comprender procesos como el crecimiento, desarrollo y reparación de tejidos en organismos multicelulares. Su comprensión es crucial en medicina para entender enfermedades como el cáncer, donde las células pierden el control normal del ciclo. También tiene aplicaciones en biotecnología, terapias regenerativas, y el desarrollo de fármacos que interfieren específicamente con la división celular de células tumorales.
Los conceptos del ciclo celular se relacionan de manera secuencial y regulatoria. La interfase prepara a la célula para la división mediante crecimiento (G1), duplicación del ADN (S) y síntesis de proteínas mitóticas (G2). Los puntos de control conectan estas fases verificando la integridad del proceso. Las ciclinas y CDK actúan como coordinadores moleculares, mientras que la mitosis y citocinesis ejecutan la división física, completando el ciclo y reiniciando el proceso en las células hijas.
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