(Ciencias de Joseleg)(Biología)(Introducción y biología celular)(Biología de tejidos y cáncer)(Introducción)(Tejidos animales)(Tejidos vegetales)(Ciclo celular y la estabilidad de los tejidos)(La matriz extracelular)(Células cancerígenas)(El cáncer)(Prevención y tratamiento del cáncer)(Referencias bibliográficas)(Documento versión word)
En una población de células en división, sea en el interior de un ser vivo multicelular o en una caja de petri para cultivo de tejidos in vitro, cada célula pasa a través de una serie de estados o fases determinadas durante su vida activa, y a estas fases se las denomina en su conjunto el ciclo celular. El ciclo celular puede ser dividido en dos grandes fases, la fase de mitosis o división celular y la fase intermedia entre dos mitosis, llamada interfase. Dependiendo del tipo de célula, la interfase puede durar desde unos cuantos minutos, hasta años. Un detalle importante a tener en cuenta es que la mayoría de los textos en los que se presenta el ciclo celular, incluyendo el libro de biología molecular que sirve de base para los presentes escritos, es que se enfocan en el modelo eucariota para describirlo.
Figura 14. El ciclo celular permite una existencia pacífica entre las
células individuales de un tejido, esto se logra debido a un control externo
hormonal de la reproducción celular, cuando los controles fallan, se da inicio
a un crecimiento descontrolado, y por lo tanto el riesgo de un cáncer.
Por ejemplo, en las
bacterias, la fase de síntesis de ADN es ininterrumpida, en base a que estas
células se reproducen a gran velocidad. Debido a que el modelo eucariota es el
que se impone a la hora de explicar el ciclo celular, debemos tener en cuenta
que conceptos tales como la condensación de los cromosomas no pueden ser
aplicados a modelos bacterianos, por tal razón se realizará un artículo en esta
sección correspondiente a cómo opera el ciclo celular en las bacterias y
arcaicas.
La interfase se
define como todo lo que ocurre en el periodo en que una mitosis concluye y otra
comienza. El periodo de tiempo que dura esta fase del ciclo celular es
extremadamente variable, siendo entre unos cuantos minutos en células que
experimentan una rápida reproducción, hasta varios años en las células del
tejido nervioso como las neuronas. Independientemente a ello, en la interfase
se cumplen una serie de funciones básicas de los seres vivos que serán
relacionadas con los temas básicos de la biología. Los tres temas básicos de la
biología se relacionan con la obtención de energía, la reproducción y la
evolución, y todas se llevan a cabo de manera completa o parcial durante la
interfase.
Durante la
interfase la célula se alimenta, es decir desarrolla todas sus actividades
metabólicas enfocadas con la obtención de masa y energía del medioambiente,
además de las funciones que apoyan a esta, como la relación con el
medioambiente y otros seres vivos dentro de su población, su comunidad y su
ecosistema. Durante la interfase también tiene lugar la replicación del ADN, es
decir, la preparación del material genético para que este se encuentre en las
copias suficientes en el momento en que inicie una nueva fase de mitosis. Esta
función se la relaciona directamente con el tema de biología de reproducción,
pero también es el eje fundamental de la evolución. Para que la evolución se dé
a cabo, es necesario que el genoma “como conjunto de proteínas y ADN y ARN”
experimente cambios más o menos regulados y aleatorios “que NO son mutuamente
excluyentes” que alteran las nuevas copias de material genético formadas, las
cuales a su vez generen cambios en como las células hijas se relacionarán con
el medioambiente.
Estas copias luego
se transfieren a las células hijas que a su vez experimentaran alteraciones en
su funcionamiento en su interfase futura. En seres vivos unicelulares y
eucariotas esta es una fuente de cambio evolutivo, pero no la única. Sin
embargo, en los seres vivos eucariotas multicelulares, esta fuente de cambio
tiene la tendencia a ser perjudicial, siendo la causa más común para un
conjunto de enfermedades denominadas cáncer. En los seres vivos multicelulares
eucarióticos la fuente de cambio evolutivo útil se traslada desde la mitosis
hacia un segundo proceso de reproducción celular restringido a un pequeño
conjunto de células y que denominaremos en su conjunto meiosis. En resumen,
durante la interfase deben ocurrir los procesos de crecimiento celular y de
síntesis de nuevo material genético, ahora la pregunta es, ¿suceden de manera
simultánea?, la respuesta a esta pregunta es lo que ha conllevado a los
biólogos a dividir la interfase en una serie de subfases celulares, que
generalmente se simbolizan con la primera letra de su palabra en inglés.
Consistente en el reparto equitativo del material hereditario (ADN) característico. este tipo de división ocurre en las células somáticas y normalmente concluye con la formación de dos núcleos separados (cariocinesis), seguido de la separación del citoplasma (citocinesis), para formar dos células hijas. La mitosis completa, que produce células genéticamente idénticas, es el fundamento del crecimiento, de la reparación tisular y de la reproducción asexual. La otra forma de división del material genético de un núcleo se denomina meiosis y es un proceso que, aunque comparte mecanismos con la mitosis, no debe confundirse con ella, ya que es propio de la división celular de los gametos. Produce células genéticamente distintas y, combinada con la fecundación, es el fundamento de la reproducción sexual y la variabilidad genética.
Figura 15. El ciclo celular (YouTube).
Una de las
propiedades que distingue a varios tipos de célula en el interior de organismos
multicelulares como plantas y animales es su capacidad para crecer y dividirse.
Por lo anterior, las células pueden ser clasificadas en tres tipos de
categorías generales. Altamente especializadas: Son células como las nerviosas,
los glóbulos rojos y las musculares carecen de la habilidad para reproducirse,
es decir, una vez que han alcanzado su función definida, ellas permanecen en
interfase hasta que mueren.
Medianamente
especializadas: son células que en sus contextos normales no se dividen, pero
que pueden ser inducidas a hacerlo si reciben un estímulo como una lesión. Por
ejemplo, las células hepáticas pueden ser inducidas a reproducirse después de
la remoción de grandes partes del hígado de manera quirúrgica; o mediante la
reacción a adecuados medicamentos.
Células de
reproducción rápida y muy poco especializadas: en esta categoría se encuentran
las células madre de varios tipos de estadio de desarrollo o de tejidos. Un
ejemplo en los tejidos adultos son las células hematopoyéticas. Las células
vegetales de los meristemas apicales de las plantas exhiben las propiedades de
baja especialización y un periodo de interfase corto, lo cual les permite crear
nuevos tejidos a medida que las plantas van creciendo.
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