Descubre las características del ciclo celular en esta guía fácil de entender

El ciclo celular es un proceso en el que una célula crece y se divide para crear una copia de sí misma. Algunos organismos se reproducen exclusivamente a través de este proceso, mientras que en la vida multicelular compleja, permite que un organismo crezca y reemplace las células a medida que se desgastan. En los animales, el ciclo dura alrededor de 24 horas de principio a fin para la mayoría de los tipos de células, aunque algunas, como las de la piel, pasan constantemente por este ciclo, mientras que otras pueden dividirse raramente, si es que lo hacen. Las neuronas, por ejemplo, no crecen ni se dividen una vez que están maduras.

Una célula que se divide en dos células hijas.

Los organismos se pueden dividir en dos tipos, cada uno con su propio ciclo celular. En los procariotas , la información genética del organismo consiste en una sola hebra de ADN , conocida como cromosoma, que no está contenida en ninguna estructura especial. Las bacterias son ejemplos de procariotas, junto con algunos otros organismos unicelulares. Los eucariotas consisten en todos los organismos multicelulares, como plantas y animales, junto con algunos tipos de formas de vida unicelulares. Se diferencian de los procariotas principalmente en que tienen un núcleo , una estructura autónoma que contiene el material genético en forma de cromosomas formados por ADN.

Una célula.

Procariotas

La reproducción en procariotas se conoce como fisión binaria. En este proceso, el ADN, que flota libremente dentro de la célula, se replica. Las dos nuevas hebras de ADN luego migran a los extremos opuestos de la célula, que se divide en dos copias idénticas, cada una con su propio ADN; esta etapa de división se conoce como citocinesis . Las nuevas células luego crecerán hasta que alcancen un cierto tamaño, luego, si las condiciones son favorables, se dividirán nuevamente, comenzando un nuevo ciclo. Para estos organismos primitivos, el proceso suele ser muy rápido; en condiciones ideales, algunas bacterias se dividen cada 20 minutos, lo que lleva a una multiplicación muy rápida.

Diferentes tipos de células.

Eucariotas

Las células eucariotas son más complejas que las de los procariotas, lo que complica la división. Además de un núcleo, tienen otras estructuras, conocidas como orgánulos , que tienen funciones específicas y que también deben duplicarse durante la división. El ciclo eucariota tiene varias fases distintas, siendo las dos principales la interfase y la mitosis .

Las etapas de la mitosis.

Durante la interfase , que es, con mucho, la fase más larga, que representa la mayor parte del ciclo de 24 horas que es típico de la mayoría de las células animales, la célula normalmente crece y aumenta de tamaño. Los procesos involucrados en la división requieren energía, y la interfase tiene dos períodos durante los cuales se acumulan las reservas del compuesto de almacenamiento de energía trifosfato de adenosina (ATP) y se produce el crecimiento, separados por un período de duplicación del ADN en el núcleo. El primer período de crecimiento se conoce como Gap 1 (G1) y ocurre en las nuevas células después de la división. A esto le sigue la etapa de síntesis (S), durante la cual se sintetizan nuevas hebras de ADN idénticas a las originales. Entonces comienza la etapa Gap 2 (G2), antes de la mitosis .

Las mitocondrias tienen un papel importante en el ciclo celular y el crecimiento celular.

A diferencia de la fase anterior, la mitosis es relativamente breve y, por lo general, solo dura aproximadamente una hora. Este es el proceso mediante el cual los dos conjuntos idénticos de ADN se separan físicamente entre sí, formando dos conjuntos de cromosomas, que luego se atraen a diferentes extremos de la célula para formar núcleos separados. Durante esta fase, los orgánulos, como las mitocondrias en los animales y los cloroplastos en las plantas, también se dividen. Estas estructuras tienen su propio ADN, que se replica de la misma manera que en los procariotas, lo que lleva a algunos científicos a creer que alguna vez pudieron haber sido organismos procariotas independientes que se incorporaron a células eucariotas en algún momento del pasado distante.

En la mitosis, una célula replica su ADN antes de dividirse en dos células hijas.

La etapa final es la citocinesis. Aquí es cuando realmente tiene lugar la división en dos unidades distintas. En los animales, las paredes celulares opuestas se acercan entre sí alrededor del punto medio hasta que se encuentran, formando dos unidades que se separan entre sí. En las plantas, se construye una nueva pared celular en el punto de división, separando las dos nuevas células.

Regulación y errores

Each part of the cycle is regulated by proteins that tell the cell what to do. These proteins are also used during interphase to confirm that conditions are appropriate for division. If enough nutrients are not present or other issues are identified, these proteins will signal the cell to remain dormant and wait for conditions to improve, rather like a crossing guard for division.

Errors can and do occur during the process. Sometimes the information is not copied exactly during interphase, and errors in the genome are created. These errors may prove fatal to the cell, or they may be harmless. They can also result in cancer, where an error causes repeated replication and uncontrolled division, with no checks, forming a tumor.

Fortunately, there are proteins that can halt the process if there are errors in DNA replication. In some cases, the division process will be suspended to allow the DNA to be repaired, after which it may resume. In others, where the DNA is badly damaged, these proteins may cause the cell to die, in order to prevent further replication of faulty DNA. Cancer is often the result of changes to DNA that prevent the proper functioning of these proteins, so that cells with damaged DNA are allowed to reproduce.