Como las células realizan tanto trabajo en nuestro cuerpo, necesitan ser reemplazadas a diario mediante la división celular. La división celular se produce en todos los organismos y es necesaria para que las células crezcan en población. Así pues, si te interesa conocer el ciclo celular y el crecimiento celular, ¡sigue leyendo!
- En primer lugar, veremos el significado de crecimiento celular y los tipos de crecimiento celular.
- A continuación, veremos algunos ejemplos de crecimiento celular.
- Después, aprenderemos sobre el crecimiento y la división celular y discutiremos las fases implicadas en el ciclo celular.
- Por último, aprenderemos sobre el crecimiento y la reproducción celular y también veremos la curva de crecimiento celular.
Significado del crecimiento celular
Empecemos por ver el significado de crecimiento celular.
El crecimientocelular se refiere al aumento de la masa total de una célula en términos de aumento del citoplasma.
El crecimiento celular y la replicación del ADN son dos procesos importantes que tienen lugar durante ladivisión celular, y la secuencia de acontecimientos que va desde la duplicación del genoma de una célula hasta su división en dos células hijas se denomina ciclo celular.
Elcrecimiento celular es un proceso continuo y, durante este tiempo, las células aumentan de tamaño creando más orgánulos y proteínas y replicando el ADN.
El crecimiento celular se produce cuando el ritmo de biosíntesis celular es superior al ritmo de degradación de los orgánulos y biomoléculas viejos.
La división celular también puede producirse sin crecimiento celular, como durante el desarrollo embrionario. Del mismo modo, células como las neuronas pueden crecer sin división celular durante el desarrollo del sistema nervioso y la migración celular neuronal.
La migración celularneuronal es el proceso por el que las neuronas se desplazan a sus lugares designados dentro del sistema nervioso.
Ejemplos de crecimiento celular
Un ejemplo de cómo pueden crecer las células se observa durante una lesión tisular. Cuando te caes y te raspas la rodilla, las células necesitan dividirse y proliferar para cerrar la herida y que no se infecte.
Esto se hace mediante el crecimiento celular acelerado, la migración celular y la división celular. Las células que quedan en tu piel después de infectarse una herida segregan señales especializadas que animan a las células cercanas a crecer y proliferar. Por eso ves costras en la rodilla al cabo de unos días.
La costra es la producción de nuevas células que proliferan para cerrar la herida.
Tipos de crecimiento celular
Hay muchos tipos de crecimiento celular asociados a distintos organismos. Las células eucariotas se dividen mediante mitosis y meiosis, de las que hablaremos en detalle más adelante.
Otros organismos, como lascélulas bacterianas , se dividen mediante fisión binaria. Durante la fisión binaria, el ADN de la célula bacteriana se replica y se desplaza a los extremos opuestos de la célula. Una vez que esto ocurre, tiene lugar la citocinesis y se forman dos células hijas idénticas.
Crecimiento y división celular
Como se ha mencionado anteriormente, el crecimiento celular se produce a menudo durante el ciclo celular. El ciclo celular tiene muchas etapas que son muy importantes:
Interfase
Fase Gap
Fase S
Fase M
La primera etapa del ciclo celular es la interfase, en la que la célula se prepara para la división celular mitótica. Cuando las células pasan por la interfase, sintetizan constantemente ARN, generan proteínas y aumentan de tamaño. La interfase se subdivide en cuatro etapas:
Intervalo 0 (G0)
Brecha 1 (G1)
Síntesis (S)
Brecha 2 (G2)
Estas fases se producen en orden secuencial y son extremadamente importantes para que la célula esté lista para la división. Veamos estas fases con más detalle.
Fase G0
La fase Gap 0 (G0) técnicamente no forma parte del ciclo celular, sino que se caracteriza por ser una fase de reposo temporal o permanente en la que la célula no experimenta división celular.
Normalmente, se dice que las células que no se dividen, como las neuronas, se encuentran en la fase Gap 0. La fase gap 0 también puede producirse cuando las células son senescentes.
Cuando una célula es senescente, significa que ya no se divide.
El número de células senescentes en el cuerpo aumenta a medida que envejecemos. Los investigadores siguen investigando la causa de por qué aumentan las células senescentes a medida que envejecemos, pero sospechan que podría deberse a una menor eficacia de la autofagia.
Autofagia: Proceso de eliminación de residuos celulares.
Fase G1
Durante la fase G1, la célula crece y produce numerosas proteínas que le permiten casi duplicar su tamaño. En esta fase, las células producen más orgánulos y aumentan su volumen citoplasmático, preparándose para la división.
El ciclo celular contiene puntos de control, que son puntos en los que el ciclo se detiene y comprueba si hay células con daños en el ADN. Si el punto de control encuentra alguna célula con el ADN dañado y determina que no es apta para la división celular en ese momento, la envía a la fase G0 u ordena que se autodestruya mediante apoptosis.
Hay cuatro puntos de control en un ciclo celular: el punto de control G1, el punto de control S, el punto de control G2 y el punto de control M. ¡Puedes aprender más sobre esto leyendo"Puntos de control del ciclo celular"!
Fase de Síntesis (S)
Durante la fase de síntesis (S), la célula experimenta la replicación del ADN (síntesis del ADN), en la que se duplica la cantidad de ADN celular.
Durante la replicación del ADN, cada cromátida de la fase G1 se copia, duplicando la cantidad de ADN. Las dos cromátidas resultantes son idénticas y se unen en el centro, en una región llamada telómero.
Ten en cuenta que, aunque la cantidad de información genética se haya duplicado debido a la replicación del ADN, el número de cromosomas que contienen esa información genética sigue siendo el mismo. Para saber más sobre la fase S, ¡consulta"Replicación del ADN"!
Fase G2
La fase G2 se caracteriza por un mayor crecimiento celular, ya que la célula se prepara para entrar en la fase mitótica. Las mitocondrias, que son el centro neurálgico de la célula, también se dividen para prepararse para la división celular.
- En esta fase también se duplican los orgánulos de la célula.
Fases del crecimiento celular
Una vez completada la interfase, pasemos a hablar de la fase de mitosis (M), que es la segunda parte del ciclo celular.
Tras la interfase y el crecimiento celular, tiene lugar la mitosis . Durante la mitosis, la célula se divide con éxito en dos células hijas idénticas.
La mitosis consta de cinco fases:
- Profase
- Prometafase
- Metafase
- Anafase
- Telofase
Etapa 1 - Profase
Durante la profase, los cromosomas de ADN se condensan en cromátidas hermanas, lo que las hace visibles al microscopio. Los centrosomas empiezan a separarse hacia lados opuestos de la célula, produciendo largos filamentos llamados microtúbulos fusiformes, o husos mitóticos, a medida que se desplazan por la célula. Durante la profase, la envoltura nuclear que rodea al ADN comienza a romperse, permitiendo el acceso a los cromosomas.
Cromátidas hermanas: Copias condensadas de ADN replicado unidas en el centrómero.
Fase 2 - Prometafase
Durante esta fase, la envoltura nuclear se fragmenta y el nucléolo desaparece. Los centrosomas han alcanzado los lados opuestos de la célula, y los husos mitóticos empiezan a conectar los centrómeros de las cromátidas en unas estructuras llamadas cinetocoros. Este proceso permite a los husos mitóticos desplazar las cromátidas hacia el centro de la célula en preparación para la metafase.
Fase 3 - Metafase
La metafase se caracteriza porque las cromátidas hermanas se alinean en el centro de la célula en línea recta. Esta línea se conoce como placa de metafase. Durante la metafase, los centrosomas se han separado completamente hacia los lados opuestos de la célula y los husos mitóticos están completamente formados.
Fase 4 - Anafase
Esta etapa se caracteriza por la separación de las cromátidas hermanas, que divide el ADN. Durante la anafase, las proteínas de cohesión que mantienen unidas las cromátidas hermanas se rompen, mientras que los husos mitóticos separan las cromátidas hermanas hacia extremos opuestos de la célula.
Etapa 5 - Telofase
Durante esta etapa, dos envolturas nucleares empiezan a rodear cada conjunto de cromosomas, y comienzan a formarse nucléolos dentro de los nuevos núcleos que rodean a los cromosomas. En este punto, los husos mitóticos se rompen y se reutilizarán para el citoesqueleto de ambas células hijas.
En esta etapa, el citoplasma se divide formando un surco de clivaje y dividiéndose en dos células hijas separadas con códigos genéticos idénticos.
Crecimiento y reproducción celular
Durante la reproducción, los gametos de la madre y del padre se unen para formar un cigoto. En los órganos reproductores de machos y hembras se produce una forma especial de división celular conocida como meiosis para producir gametos.
La meiosis es la división de una célula en cuatro células hijas haploides.
Durante la meiosis, tienen lugar dos rondas de división celular para producir cuatro células hijas con la mitad de información genética que la célula madre.
Las etapas de la meiosis son las mismas que las de la mitosis, ¡excepto que ocurren dos veces! Tras la fecundación y la formación del cigoto, éste crece y se divide.
En este punto, el crecimiento celular es muy importante, ya que durante la primera etapa embrionaria, el crecimiento y la división celular se producen rápidamente hasta que se forma el feto.
Durante el desarrollo fetal, el crecimiento celular también se produce en el sistema nervioso y en otros sistemas corporales. El crecimiento celular durante este periodo es crucial para la migración de las células a los lugares que les corresponden dentro de los tejidos. A medida que las células crecen, sus citoesqueletos cambian, lo que les permite desplazarse físicamente por los tejidos hasta llegar al lugar que les corresponde.
Cuando las células no migran a su lugar correcto, se producen muchos trastornos, como la discapacidad intelectual.
Curva de crecimiento celular
Durante los experimentos biológicos, a menudo se cultivan células y se utilizan para experimentos. Las pruebas con fármacos y una curva de crecimiento celular proporcionan información sobre el comportamiento de las células durante el proceso de cultivo y durante los experimentos.
Las curvas de crecimiento se utilizan para evaluar si la respuesta biológica de las células se debe a un fármaco ensayado o a cualquier manipulación experimental de la célula, visualizando las características del crecimiento, como la duplicación de la población celular y el crecimiento máximo.
Estas características se representan en tres fases:
- fase de retardo
- fase de meseta
- fase de muerte
Durante la fase de latencia, las células se recuperan del cultivo y empiezan a adherirse a la superficie del recipiente y a dividirse. A continuación, se pasa a la fase logarítmica, en la que las células crecen exponencialmente y se duplican.
En la fase de meseta, el crecimiento del cultivo empieza a ralentizarse y finalmente se detiene. A la fase de meseta le sigue la fase de muerte, en la que las células empiezan a morir y se desprenden del recipiente.
Crecimiento celular - Puntos clave
- El crecimiento celular se refiere al aumento de la masa total de una célula. En la división celular, el crecimiento celular tiene lugar durante las primeras etapas del ciclo celular.
- El crecimiento celular y la división celular son dos procesos diferentes; sin embargo, el crecimiento celular puede producirse durante la división celular.
- Las células pueden crecer aumentando su ritmo global de biosíntesis celular, de modo que la producción de orgánulos y proteínas supere el ritmo al que se degradan los orgánulos y proteínas viejos.
- La interfase se divide en 4 etapas: G0, Intervalo 1 (G1), Síntesis (S) y Intervalo 2 (G2).
- La mitosis consta de 5 etapas: profase, prometafase, metafase, anafase y telofase.
Referencias
- Neufeld, Coordinación del crecimiento y la división celular en el ala de Drosophila, 1998.
- Eppendorf Handling Solutions, Práctica de cultivo, 2022.
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