Cuando te raspas la rodilla jugando béisbol en una cancha de Barquisimeto, en unos días la piel se cierra sola. Las células de alrededor se dividen justo lo necesario y se detienen cuando la herida cierra. ¿Quién les dice cuándo dividirse y cuándo parar? La respuesta está en un sistema de control del ciclo celular: puntos de control, ciclinas, CDK y proteínas como p53.
Interfase, fase M y la salida del ciclo
Si observas al microscopio, en la lámina portaobjetos, un cultivo de células en crecimiento, casi todas muestran un núcleo bien delimitado y solo unas pocas tienen los cromosomas condensados, en plena división. ¿Cómo se organiza el tiempo de una célula entre una división y la siguiente?
Fase
¿Qué ocurre?
G1
La célula crece, sintetiza proteínas y organelos.
S
Se replica (duplica) todo el ADN. La helicasa abre la doble hélice y la ADN polimerasa copia cada hebra.
G2
La célula se prepara para dividirse y revisa el ADN copiado.
M
Mitosis y citocinesis.
Cuánto ADN tiene la célula en cada fase
Como en la fase S se copia el ADN, la cantidad de ADN por célula cambia a lo largo de la interfase. Llamemos 2C a la cantidad de ADN de una célula diploide que aún no ha replicado su ADN.
G1: la célula tiene 2C. Cada cromosoma tiene una sola cromátida (una molécula de ADN de doble hebra).
S: la cantidad sube poco a poco, de forma continua, de 2C a 4C, porque el ADN se está copiando.
G2 y M (hasta la separación): la célula tiene 4C. Cada cromosoma tiene dos cromátidas hermanas, pero el número de cromosomas no cambia.
Al final de la mitosis, las células hijas reparten ese ADN y cada una vuelve a 2C.
La citometría de flujo es una técnica que mide la cantidad de ADN de miles de células una por una y las cuenta. El resultado es una gráfica: en el eje horizontal, la cantidad de ADN; en el vertical, cuántas células hay con ese valor. Aparecen dos picos y una zona intermedia: el primer pico (2C) son las células en G1, el segundo (4C) son las células en G2 o M, y entre ambos, las que están en S.
Practica★☆☆Sin empezar
Nombra las dos grandes etapas del ciclo celular y las tres fases en las que se divide la interfase, indicando qué ocurre de forma general en cada una.
Nombra las dos grandes etapas del ciclo celular y las tres fases en las que se divide la interfase, indicando qué ocurre de forma general en cada una.
El esquema representa el ciclo completo de una célula que tarda $24\ \text{h}$ en dividirse. Calcula cuántas horas dura su fase S y explica qué proceso celular ocurre…
El esquema representa el ciclo completo de una célula que tarda $24\ \text{h}$ en dividirse. Calcula cuántas horas dura su fase S y explica qué proceso celular ocurre durante ella.
Se analiza mediante citometría de flujo la cantidad de ADN por célula en un tejido somático animal en proliferación ($2n = 8$). El análisis identifica tres…
Se analiza mediante citometría de flujo la cantidad de ADN por célula en un tejido somático animal en proliferación ($2n = 8$). El análisis identifica tres subpoblaciones celulares bien delimitadas: Subpoblación 1 con 4 pg de ADN, Subpoblación 2 con valores intermedios y continuos entre 4 y 8 pg, y Subpoblación 3 con 8 pg de ADN.
a) Asigna de forma justificada cada subpoblación a su fase correspondiente de la interfase (G1, S o G2). Determina cuántos cromosomas, cuántas cromátidas y cuántas moléculas de ADN bicatenario posee una célula individual perteneciente a la Subpoblación 3.
b) Si se añade al cultivo colchicina (fármaco que despolimeriza los microtúbulos del huso acromático), predice en qué subpoblación se acumularán las células y deduce cuántos cromosomas y cuántas cromátidas contendrá una célula si elude la mitosis sin dividirse (endomitosis).
En embriones en división, ciertas proteínas aumentan poco a poco y se desploman justo antes de cada división. ¿Qué mecanismo funciona como reloj interno que marca el ritmo de cada fase?
Practica★★☆Sin empezar
Algunas células, como las neuronas adultas, salen del ciclo celular y permanecen en una fase denominada G0. Explica qué significa estar en G0 y qué consecuencia tiene…
Algunas células, como las neuronas adultas, salen del ciclo celular y permanecen en una fase denominada G0. Explica qué significa estar en G0 y qué consecuencia tiene este hecho para la capacidad de regeneración del tejido nervioso.
Vuelve al principio: la raspadura de tu rodilla cierra porque las células se dividen cuando reciben señales, y los puntos de control y p53 las frenan cuando algo anda mal. Si ese freno falla, la división se descontrola.
Resumen
¡A practicar! 2 ejercicios de nivel medio en este apartado