Crecimiento celular: fases y factores

Publicado el 11 septiembre, 2020

Cortes y raspaduras

Hace unos años, estaba en mi laboratorio de biología limpiando cristalería. Como quiso el destino, el vidrio se rompió y me abrió el dedo. Les dio a los estudiantes un excelente ejemplo de lo que no deben hacer al limpiar cosas. Afortunadamente, el corte sanó. Mi orgullo, por otro lado, bueno, esa es una historia diferente. Pero, ¿cómo y por qué se curó esta herida? La mayoría de nosotros nos hemos cortado, y generalmente siempre nos recuperamos con un simple vendaje (o en mi caso, tres puntos). ¿Alguna vez te has preguntado cómo funciona este proceso de curación? Mucha gente no lo piensa mucho, pero la respuesta en realidad reside en nuestras células.

Células en la naturaleza

El hecho de que los cortes se curen se debe a que nuestras células crecen y se reproducen. Pueden hacer copias de sí mismos y reparar algunas formas de tejido dañado (como cortes menores). Cómo crecen depende del tipo de célula en cuestión. Hay dos tipos básicos de células: eucariotas y procariotas . Las células de su cuerpo son eucariotas, que son bastante complejas. Estas son las células que se encuentran en su piel, ojos, órganos, cabello, etc. La mayor parte de nuestro enfoque estará en estas. Un ejemplo de procariota son las bacterias, que parecen más pequeñas y menos complejas, aunque son igualmente importantes.

Ciclo de células procariotas

Las bacterias viven vidas relativamente simples. Crecen, duplican su ADN y se dividen mediante fisión binaria . La fisión binaria es el acto de la división de una célula bacteriana en dos nuevas células. Cada nueva célula es idéntica a la célula madre original y contiene la misma información genética. Esto se debe a que la célula bacteriana lo replicó antes de dividirse por la mitad. Debido a la relativa simplicidad de la fisión binaria, las bacterias pueden reproducirse rápidamente. Esto ayuda a explicar por qué las infecciones bacterianas pueden propagarse rápidamente sin el tratamiento adecuado.

Ciclo de células eucariotas

Para comenzar nuestra investigación sobre los eucariotas, me gustaría mostrarles una foto. Aquí ves el ciclo celular eucariota. Puede parecer complicado al principio, pero una vez que comprendes los conceptos básicos, no es tan malo. Piense en ello como un ciclo de vida. En un ciclo de vida humano, las personas nacen, crecen y luego forman más personas. Las células siguen un patrón similar.


Ciclo celular
Ciclo celular

¿Ves las dos fases llamadas G1 y G2 ? Técnicamente, se conocen como Gap 1 y Gap 2, pero puede pensar en ellos como Crecimiento 1 y Crecimiento 2. Las fases G1 y G2 son donde las células crecen y replican sus partes en preparación para la división celular.

Después de la fase G1 de nuestro ciclo, se dará cuenta de algo que se llama la fase S . La fase S es cuando el ADN se sintetiza o se replica. ¿Recuerdas la historia de que me corté el dedo? Las nuevas células que ayudaron a curar mi corte necesitan tener su propio ADN, ¡así que la fase S es realmente importante!

Tomadas colectivamente, las fases G1, S y G2 son partes de algo llamado interfase. La interfase es la parte del ciclo celular cuando la célula no se está dividiendo activamente en nuevas células.

Cuando una célula se está dividiendo activamente se denomina fase M . La fase M, también conocida como mitosis, es el período de división celular activa. Durante la mitosis, el ADN que se duplicó durante la fase S se condensa en estructuras llamadas cromosomas . Los cromosomas son segmentos de ADN muy compactos.

Duplicación y división

Comprender los cromosomas es complicado. Así que pensé que una imagen ayudaría.


Cromosomas antes y después de la fase S
Cromosomas

En esta imagen ves diferentes cromosomas. A la izquierda hay dos cromosomas como aparecerían antes de la fase S (donde se replican). La imagen de la derecha muestra los mismos cromosomas después de la fase S. No se obsesione con la terminología todavía, esta no es una lección de genética. Centrarse en el proceso de replicación; es importante para comprender el crecimiento celular.

Los humanos tenemos 46 cromosomas. Durante la fase S, se replican y se forman las cromátidas hermanas. Las cromátidas hermanas son réplicas genéticas entre sí. Refiérase a nuestra imagen. Las cromátidas azul oscuro son idénticas entre sí y las cromátidas azul claro son idénticas entre sí.

El objetivo principal de la mitosis, o fase M, es dividir esas cromátidas en nuevas células. Aquí hay una imagen para ayudarlo a visualizar el proceso:


Fase M o mitosis
Mitosis

Por supuesto, esta es una descripción simplificada de la mitosis, pero ilustra bastante bien el concepto principal. Observe cómo se replicaron sus cromosomas (durante la fase S) antes de la mitosis y luego se separaron durante la división celular. Esto es necesario para asegurar que cada nueva célula tenga un número de cromosomas igual al de la célula original. Una vez que se completa el proceso de división, sus dos nuevas células comenzarán su ciclo nuevamente, ambas comenzando en la fase G1.

Resumen de la lección

Las células deben crecer y dividirse para que podamos crecer, sanar y mantener nuestros cuerpos. Las células eucariotas, como las de nuestra piel, pasan por un ciclo de vida que comienza con la fase G1 . Aquí es cuando las células comienzan a crecer. Después de esto está la fase S , que es cuando se sintetiza el ADN. Luego viene la fase G2 , donde ocurre el crecimiento final y la preparación para la división. Finalmente está la mitosis, o fase M , cuando la célula realmente se divide. El objetivo principal de la fase M es dividir sus cromosomas por igual en dos nuevas células. Los cromosomas son segmentos de ADN muy compactos.

Si eres un procariota, como las bacterias, sufrirás una fisión binaria . Esto es cuando copia su material genético y luego lo divide por la mitad.

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