Fases del ciclo celular

El ciclo celular es el conjunto de etapas o fases ordenadas de una célula durante su proceso de división. Inicia con la duplicación del material genético dentro de una célula madre y culmina con dos células hijas independientes genéticamente iguales (en el caso del ciclo celular mitótico) o cuatro células hijas independientes con la mitad de la carga cromosómica de su progenitora (en el caso del ciclo celular meiótico).

El proceso está regulado por:

• Diversas enzimas
• Proteínas
• Otros compuestos como: las cinasas o quinasas, las ciclinas y los inhibidores.

Dependiendo del tipo de célula, el ciclo celular puede denominarse:

• Ciclo mitótico o la mitosis: es el proceso a través del cual se dividen las células eucariotas somáticas. Podemos dividir al ciclo celular mitótico en cuatro principales fases: fase G1, fase S, fase G2 y fase M.
• Ciclo meiótico o la meiosis: es el proceso que se desarrolla en las glándulas sexuales para producir gametos o células sexuales (óvulos y espermatozoides). Se trata de la división de una célula madre diploide (con carga cromosómica completa 2n) para originar cuatro células haploides hijas (con la mitad de la carga cromosómica 1n o n). Podemos dividir al ciclo celular meiótico en tres principales fases: interfase, meiosis 1 (que incluye la profase I, la metafase I, la anafase I y la telofase I) y la meiosis 2 (que incluye la profase II, la metafase II, la anafase II y la telofase II).

Si quieres saber la Diferencia entre la mitosis y la meiosis, no dudes en leer este artículo que te recomendamos.

A continuación explicaremos detalladamente cada una de las fases que componen al ciclo celular mitótico.

Es la fase de mayor duración. La célula se mantiene en estado basal de funcionamiento y su núcleo se denomina núcleo interfásico. A su vez, se divide en tres fases:

• Fase G1: también llamada “Gap 1” o “Growth phase 1”, es la fase que se encuentra entre el fin de un ciclo y el comienzo de otro. Tiene una duración de entre 6 y 12 horas y en ella la célula se prepara para dividirse aumentando su tamaño, sintetizando proteínas, enzimas y ARN y realizando algunos otros procesos metabólicos. Aquí es donde ocurre la diferenciación celular. En este punto la célula posee una dotación cromosómica 2n. No dudes en echarle un vistazo a este post de EcologíaVerde sobre los Cromosomas: qué son, tipos y partes para saber más del tema.
• Fase S: también llamada “Fase de Síntesis” o “Synthesis Phase”, es dónde la célula duplica su material genético para poder darle una copia completa del genoma a cada una de las células hijas. Se forman las cromátidas hermanas de los cromosomas (que son las dos cadenas idénticas de ADN que posee cada uno) y se duplican los centrosomas. Tiene una duración de entre 10 y 12 horas, que es casi la mitad de la duración total de la división celular de una célula de mamífero típica. En este punto la célula posee una dotación cromosómica 4n.
• Fase G2: también llamada “Gap 2” o “Growth phase 2”, es la fase que precede a la mitosis. Aquí se condensa y organiza el material genético, se terminan de duplicar y reorganizar los orgánulos u organelos y se producen proteínas y ARN especializados. Esta fase tiene una duración de entre 3 y 4 horas.

La profase es la primera fase de la mitosis o “fase M”. Es donde ocurren los siguientes procesos:

• Los cromosomas constituidos durante la fase S se condensan en el núcleo celular y el nucléolo desaparece.
• Los centrosomas se separan y migran hacia los polos opuestos de la célula.
• Cada centrosoma se separa en un centriolo independiente: estos comienzan a conformar el huso mitótico o huso acromático en el citoplasma celular. El huso mitótico es una estructura conformada por microtúbulos a la cual se anclarán los cromosomas para poder trasladarse hacia el centro de la célula.
• La cromatina comienza a agruparse y conformar cromátidas: posteriormente estas cromátidas se agrupan para formar cromosomas.
• La membrana nuclear comienza a romperse.

Algunos autores consideran que la prometafase y la metafase son una misma fase. Si consideramos a la prometafase como una fase individual, podemos decir que esta se caracteriza porque:

• La envoltura o membrana celular se disuelve por completo.
• Los cromosomas terminan de condensarse y volverse fácilmente distinguibles.
• Aparecen los cinetocoros.
• Los microtúbulos del huso mitótico empiezan a invadir el espacio nuclear y se enganchan a los cinetocoros.

Durante la metafase cada uno de los cromosomas que se anclaron a los microtúbulos del huso mitótico son transportados hacia la placa metafísica o plano ecuatorial, una zona del ecuador de la célula. Esta se ubica equidistante a los centrosomas que se encuentran en los polos.

En la anafase las cromátidas hermanas de los cromosomas duplicados se separan por completo y migran hacia los respectivos polos opuestos de la célula para que ambas células hijas puedan heredar una copia de cada cromosoma. Esto ocurre gracias a que las proteínas cohesionas que unen a las cromátidas hermanas se degradan y a la acción de los microtúbulos o fibras del huso mitótico que se anclan a los cinetocoros de cada cromosoma.

Una vez que los juegos completos de cromosomas están ubicados en cada uno de los polos de la célula, estos se alargan y descomprimen nuevamente para adoptar su antigua forma de hilos. También desaparece el huso mitótico y se forma el nucléolo y la membrana celular de cada nueva célula hija.

Algunos autores dividen a la telofase en telofase I y telofase II; considerándose a la telofase II como la citocinesis.

Para finalizar el ciclo, las membranas celulares de ambas células hijas terminan de cerrarse y separarse por completo. En el caso de las células animales esto ocurre gracias a un anillo contráctil de actina y miosina que las estrangula o “pellizca” hasta dividirlas. En las células vegetales se crea una estructura llamada placa celular justo en medio de las dos células hijas. Cada nueva célula hija posee:

• Propios organelos celulares
• Citoplasma
• Núcleo
• Membrana celular
• Juego completo de cromosomas

Muchos autores no consideran a la citocinesis como una fase del ciclo celular porque creen que es un proceso independiente pero necesario que sucede a la telofase o simplemente la incluye en la telofase. Otros consideran que es una fase del proceso de división celular que no está incluida en la fase M.

Luego de haberse completado el ciclo celular o proceso de reproducción celular, la célula entra en la fase G1 nuevamente para repetir y perpetuar el ciclo. Algunas células experimentan una fase postmitótica temporal entre la citocinesis y la fase G1 denominada “fase G0”. Ocurre fuera del ciclo celular porque en ella la célula realiza procesos vitales no involucrados con la división celular.

Algunas células se mantienen permanentemente en la fase G0. Esto se conoce como estado de quiescencia y ocurre en células que no tienen la capacidad de dividirse. Un ejemplo de esto son las neuronas.

Luego de que una célula se ha dividido numerosas veces, esta envejece y entra en un estado de senescencia. Por último llega la apoptosis o muerte celular.

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