3 etapas de la interfase

3 etapas de la interfase

Los científicos observaron por primera vez el proceso de división celular a fines del siglo XIX. la evidencia microscópica consistente de células que gastan energía y material para copiarse y dividirse refutó la teoría generalizada de que las nuevas células surgieron de la generación espontánea. Los científicos comenzaban a comprender el fenómeno del ciclo celular; este es el proceso por el cual las células "nacen" a través de la división celular, y luego viven sus vidas, realizando sus actividades celulares diarias, hasta que es el momento de someterse a la división celular.

Existen muchas razones por las cuales una célula podría no atravesar una división. Algunas células en el cuerpo humano simplemente no lo hacen; por ejemplo, la mayoría de las células nerviosas finalmente dejan de sufrir división celular, por lo que una persona que sufre daño nervioso puede sufrir déficits motores o sensoriales permanentes.

Típicamente, sin embargo, el ciclo celular es un proceso que consta de dos fases: interfase y mitosis . La mitosis es la parte del ciclo celular que implica la división celular, pero la célula promedio pasa el 90 por ciento de su vida en interfase, lo que simplemente significa que la célula está viviendo y creciendo y no se está dividiendo. Hay tres subfases dentro de la interfase. estos son g 1 fase , s fase y g 2 fase .

División celular en procariotas y eucariotas.

Los organismos unicelulares, como las bacterias, se llaman procariotas , y cuando se involucran en la división celular, su propósito es reproducirse asexualmente; Ellos están creando descendencia. división celular procariótica se llama fisión binariaEn lugar de mitosis. los procariotas típicamente solo tienen un cromosoma que ni siquiera está contenido por una membrana nuclear, y carecen de los orgánulos que tienen otros tipos de células. Durante la fisión binaria, una célula procariota hace una copia de su cromosoma y luego une cada copia hermana del cromosoma a un lado opuesto de su membrana celular. luego comienza a formar una hendidura en su membrana que se pellizca hacia adentro en un proceso llamado invaginación, hasta que se separa en dos células idénticas, separadas. Las células que forman parte del ciclo celular mitótico son las células eucariotas. no son organismos vivos individuales, sino células que existen como unidades cooperantes de organismos más grandes. Las células en sus ojos o sus huesos, o las células en la lengua de su gato o en las hojas de hierba en su jardín delantero son todas células eucariotas. Contienen mucho más material genético que un procariota, por lo que el proceso de división celular también es mucho más complejo.

la primera fase de brecha

el ciclo celular obtuvo su nombre porque las células se están dividiendo constantemente, comenzando de nuevo la vida. Una vez que una célula se divide, ese es el final de la fase de mitosis, e inmediatamente comienza de nuevo la interfase. por supuesto, en la práctica, el ciclo celular ocurre de manera fluida, pero los científicos han demarcado fases y subfases dentro del proceso para comprender mejor los componentes microscópicos de la vida. la célula recién dividido, que es ahora una de las dos células que eran previamente una sola célula, se encuentra en la g 1 subfase de interfase. g 1 es una abreviatura para la fase de "brecha"; Habrá otro etiquetado g 2. También puede ver estos escritos como g1 y g2. cuando los científicos descubrieron el ocupado y fundamental trabajo celular de la mitosis bajo el microscopio, interpretaron la interfase relativamente menos dramática como una fase de reposo o pausa entre las divisiones celulares.

nombraron g 1 etapa con la palabra "brecha" usando esta interpretación, pero en ese sentido, es un nombre inapropiado. en realidad, g 1 es más una etapa de crecimiento que una etapa de descanso. Durante esta fase, la célula está haciendo todas las cosas que son normales para su tipo de célula. Si es un glóbulo blanco, realizará acciones defensivas para el sistema inmunológico. Si se trata de una célula de la hoja en una planta, se realizará la fotosíntesis y el intercambio de gases. Es probable que la célula esté creciendo. algunas células crecen lentamente durante g 1, mientras que otras crecen muy rápidamente. la célula sintetiza moléculas, como el ácido ribonucleico (ARN) y varias proteínas. en un cierto punto al final de la g 1 etapa, la célula tiene que "decidir" si pasar o no a la siguiente etapa de la interfase.

los puntos de control de la interfase

una molécula llamada cinasa dependiente de ciclina (cdk) regula el ciclo celular. Esta regulación es necesaria para evitar una pérdida de control del crecimiento celular. La división celular fuera de control en animales es otra forma de describir un tumor maligno o cáncer. cdk proporciona señales en los puntos de control durante puntos específicos del ciclo celular para que la célula proceda o se detenga. ciertos factores ambientales contribuyen a si cdk proporciona estas señales. estos incluyen la disponibilidad de nutrientes y factores de crecimiento, y la densidad celular en el tejido circundante. La densidad celular es un método particularmente importante de autorregulación utilizado por las células para mantener tasas de crecimiento tisular saludables. cdk regula el ciclo celular durante las tres etapas de la interfase, así como durante la mitosis (que también se denomina fase m).

Si una celda alcanza un punto de control reglamentario y no recibe una señal para continuar con el ciclo de la celda (por ejemplo, si está al final de g 1 en interfase y está esperando ingresar a la fase s en interfase), hay dos posibles Cosas que la célula podría hacer. Una es que podría detenerse mientras se resuelve el problema. Si, por ejemplo, algún componente necesario está dañado o falta, se podrían hacer reparaciones o suplementos, y luego podría acercarse nuevamente al punto de control. La otra opción para la celda es ingresar una fase diferente llamada g 0, que está fuera del ciclo celular. esta designación es para las células que continuarán funcionando como se supone que deben hacerlo, pero no pasarán a la fase s o la mitosis, y como tal, no participarán en la división celular. se considera que la mayoría de las células nerviosas humanas adultas están en la fase g 0 , ya que normalmente no pasan a la fase s o la mitosis. las células en la fase g 0 se consideran inactivas, lo que significa que están en un estado de no división, o senescentes, lo que significa que están muriendo.

Durante la etapa g 1 de la interfase, hay dos puntos de control regulatorios por los que la célula debe pasar antes de continuar. uno evalúa si el ADN de la célula está dañado, y si lo está, el ADN debe repararse antes de que pueda proceder. incluso cuando, de lo contrario, la celda está lista para pasar a la fase s de la interfase, hay otro punto de control para asegurarse de que las condiciones ambientales, es decir, el estado del entorno que rodea a la celda, sean favorables. Estas condiciones incluyen la densidad celular del tejido circundante. cuando la celda tiene las condiciones necesarias para proceder de g 1Para la fase s, una proteína ciclina se une a cdk, exponiendo la parte activa de la molécula, que señala a la célula que es hora de comenzar la fase s. Si la célula no cumple con las condiciones para pasar de la fase g 1 a s, la ciclina no activará el cdk, lo que evitará la progresión. en algunos casos, como el ADN dañado, las proteínas inhibidoras de cdk se unirán a las moléculas de cdk-ciclina para prevenir la progresión hasta que se resuelva el problema.

síntesis del genoma

Una vez que la celda entra en la fase s , debe continuar hasta el final del ciclo celular sin tener que retroceder o retirarse a g 0. Sin embargo, hay más puntos de control durante el proceso para garantizar que los pasos se completen correctamente antes de que la celda pase a la siguiente fase del ciclo celular. La "s" en la fase s significa síntesis porque la célula sintetiza, o crea, una copia nueva de su ADN. en las células humanas, eso significa que la célula crea un conjunto completamente nuevo de 46 cromosomas durante la fase s. esta etapa se regula cuidadosamente para evitar que los errores pasen a la siguiente etapa; esos errores son mutaciones. las mutaciones ocurren con la frecuencia suficiente, pero las regulaciones del ciclo celular evitan que ocurran muchas más. Durante la replicación del ADN, cada cromosoma se enrolla extremadamente alrededor de cadenas de proteínas llamadas histonas, reduciendo su longitud de 2 nanómetros a 5 micrones. Los dos nuevos cromosomas hermanos duplicados se llaman cromátidas.. las histonas se unen a las dos cromátidas coincidentes estrechamente en parte por sus longitudes. el punto donde se unen se llama el centrómero. (ver recursos para una representación visual de esto).

Para agregar a los complicados movimientos que ocurren durante la replicación del ADN, muchas células eucariotas son diploides, lo que significa que sus cromosomas están normalmente dispuestos en pares. la mayoría de las células humanas son diploides, con la excepción de las células reproductivas; Estos incluyen oocitos (huevos) y espermatocitos (espermatozoides), que son haploides y tienen 23 cromosomas. Las células somáticas humanas, que son todas las otras células del cuerpo, tienen 46 cromosomas, dispuestos en 23 pares. Los cromosomas pareados se llaman par homólogo. durante la fase s de la interfase, cuando cada cromosoma individual de un par homólogo original se replica, las dos cromátidas hermanas resultantes de cada cromosoma original se unen, formando una figura que se parece a dos x pegadas. durante la mitosis, el núcleo se dividirá en dos nuevos núcleos,

preparación para la división celular

Si la celda pasa los puntos de control de la fase s, que están especialmente preocupados por asegurarse de que el ADN no se dañó, que se replicó correctamente y que se replicó solo una vez, los factores reguladores permiten que la celda avance a la siguiente etapa de la interfase. esto es g 2 , que representa la fase 2 de la brecha, como g 1 . también es un nombre inapropiado, ya que la celda no está esperando, pero está muy ocupada durante esta etapa. La célula sigue haciendo su trabajo normal. Recordemos los ejemplos del g 1 de una célula de la hoja que realiza una fotosíntesis o un glóbulo blanco que defiende el cuerpo contra los patógenos. también se prepara para abandonar la interfase e ingresar a la mitosis (fase m), que es la segunda y última etapa del ciclo celular, antes de que se divida y comience de nuevo.

otro punto de control durante g 2 garantiza que el ADN se haya replicado correctamente, y cdk le permite avanzar solo si pasa el examen. durante g 2 , la célula replica el centrómero que se une a las cromátidas, formando algo llamado microtúbulo. esto se convertirá en parte del huso, que es una red de fibras que guiará a las cromátidas hermanas alejándolas entre sí y hacia sus lugares apropiados en los núcleos recién divididos. Durante esta fase, las mitocondrias y los cloroplastos también se dividen, cuando están presentes en la célula. cuando la célula ha superado sus puntos de control, está lista para la mitosis y ha finalizado las tres etapas de la interfase. Durante la mitosis, el núcleo se dividirá en dos núcleos, y casi al mismo tiempo, un proceso llamado citocinesis.dividirá el citoplasma, es decir, el resto de la célula, en dos células. al final de estos procesos, habrá dos células nuevas, listo para comenzar el g 1 etapa de la interfase de nuevo.



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