Imagen: Un cocodrilo herido inicia procesos de regeneración celular a través del ciclo celular.
📘 ¿Qué es el ciclo celular?
El ciclo celular es el proceso por el cual las células crecen, duplican su ADN y se dividen en dos células hijas. Es esencial para el desarrollo, crecimiento y reparación de los seres vivos. En organismos como los cocodrilos, este proceso permite la regeneración de tejidos tras una lesión.
🔄 Fases principales del ciclo celular
📘 Interfase del Ciclo Celular: Qué Es, Fases y Ejemplos
La interfase es la etapa más larga del ciclo celular, donde la célula se prepara para dividirse. Aunque muchas personas piensan que la “acción” ocurre durante la mitosis, en realidad es en la interfase donde la célula realiza sus funciones vitales, crece y duplica su ADN.
👉 ¿Por qué es importante?
Sin una interfase bien regulada, la célula no podría replicar su ADN correctamente, lo que llevaría a errores genéticos como mutaciones o cáncer.
🔄 Las 3 Fases de la Interfase (Explicación Sencilla)
1. Fase G1 (Gap 1 – Primer Intervalo)
¿Qué ocurre? La célula crece, sintetiza proteínas y realiza funciones específicas (como una célula hepática que desintoxica).
Ejemplo: Una panadería que se prepara para hacer más pan: primero consigue harina y levadura.
🔬 Dato clave: Si no supera el punto de control G1, la célula entra en reposo (fase G0). Ejemplo: las neuronas permanecen allí indefinidamente.
2. Fase S (Síntesis)
¿Qué ocurre? Se duplica el ADN. Cada cromosoma genera una copia exacta para que ambas células hijas tengan la misma información genética.
Ejemplo: Hacer una copia de seguridad de un archivo antes de compartirlo.
⚠️ Error común: Duplicar el ADN no es lo mismo que dividir la célula (eso ocurre después, en la mitosis).
3. Fase G2 (Gap 2 – Segundo Intervalo)
¿Qué ocurre? La célula verifica que el ADN se haya duplicado bien y empieza a formar estructuras necesarias para la división (ej.: microtúbulos del huso mitótico).
Ejemplo: Un chef revisa que todo esté listo antes de cocinar.
❌ ¿Qué pasa si la interfase falla?
- Sin G1: No habría energía ni materiales suficientes para la división.
- Sin fase S: El ADN sería incompleto → células inviables.
- Sin G2: Se podrían repartir cromosomas mal copiados → riesgo de cáncer.
🔎 Ejemplo real: En el síndrome de Li-Fraumeni, fallan los puntos de control de la interfase, aumentando el riesgo de tumores.
Control del Ciclo Celular: Regulación y Puntos de Control
El ciclo celular no es un proceso descontrolado. Las células siguen un sistema de vigilancia estricto para garantizar que cada fase se complete correctamente antes de pasar a la siguiente. Este control del ciclo celular evita errores como mutaciones, divisiones prematuras o incluso cáncer.
¿Cómo se regula el ciclo celular?
El control celular depende de varios factores internos y externos:
- Proteínas reguladoras: como ciclinas y quinasas dependientes de ciclinas (CDK).
- Puntos de control (checkpoints) que supervisan cada fase del ciclo.
- Señales externas: como hormonas o nutrientes disponibles.
Ciclo celular y mitosis con las proteínas de control
Puntos de control clave del ciclo celular
1. Punto de control G1 (Restricción)
Ubicación: Al final de la fase G1, antes de entrar en fase S.
Función: Determina si la célula:
- Continúa hacia la división (si el ADN está intacto y hay recursos suficientes).
- Entra en estado G0 (reposo permanente, como en neuronas).
- Se autodestruye (apoptosis) si el daño es irreparable.
Ejemplo: Como un semáforo: si todo está en orden, la célula avanza; si no, se detiene.
2. Punto de control G2 (Pre-mitosis)
Ubicación: Al final de la fase G2, justo antes de la mitosis.
Función:
- Verifica que el ADN se haya replicado correctamente.
- Confirma que hay suficientes proteínas y orgánulos para la división.
Ejemplo: Como un editor revisando un libro antes de enviarlo a imprimir.
3. Punto de control del huso mitótico (Metafase)
Ubicación: Durante la metafase de la mitosis.
Función: Asegura que todos los cromosomas estén alineados correctamente y unidos al huso mitótico.
Ejemplo: Como un control de calidad en una fábrica: si algo no está bien alineado, el proceso se detiene.
Proteínas clave: Ciclinas y CDK
El progreso del ciclo celular depende de la interacción entre:
- Ciclinas: Proteínas cuya concentración varía a lo largo del ciclo.
- CDK (quinasas dependientes de ciclina): Enzimas que se activan al unirse a ciclinas.
Ejemplo: Las ciclinas son como el interruptor y las CDK el motor del ciclo celular.
¿Qué ocurre si fallan los mecanismos de control?
Las mutaciones en genes reguladores, como p53, pueden provocar:
- División celular descontrolada (tumores).
- Proliferación de células con ADN dañado.
Ejemplo clínico: El VPH (virus del papiloma humano) desactiva proteínas como p53 y pRb, lo que favorece el desarrollo del cáncer de cuello uterino.
Factores externos que influyen en el ciclo celular
- Señales hormonales: como la eritropoyetina que estimula la producción de glóbulos rojos.
- Disponibilidad de nutrientes: sin suficiente energía (ATP), la célula no puede avanzar.
- Contacto con otras células: el contacto celular detiene la división en tejidos saludables.
Conclusión
El control del ciclo celular es vital para mantener el equilibrio en el organismo. Gracias a los puntos de control, proteínas reguladoras y factores externos, las células solo se dividen cuando es necesario.
Comprender este proceso ayuda a prevenir enfermedades, y es clave tanto para estudiantes de biología como para cualquier persona interesada en la salud celular.
🧬 Control del ciclo celular
Está regulado por proteínas llamadas ciclinas y quinasas CDK, que garantizan que:
- El ADN se copie sin errores.
- La célula solo se divida en condiciones óptimas.
- Se evite la formación de tumores o cáncer.
🌟 Importancia del ciclo celular
- Permite el crecimiento y desarrollo.
- Repara tejidos dañados.
- Mantiene la estabilidad genética.
- Permite la reproducción de organismos unicelulares.
¿En qué momento de la interfase actúan las ciclinas y CDK?
Las proteínas reguladoras del ciclo celular como las ciclinas y las quinasas dependientes de ciclinas (CDK) participan activamente durante toda la interfase (G1, S y G2). Su acción garantiza que la célula avance correctamente hacia la mitosis. A continuación, te explicamos cómo y cuándo actúan:
1. Fase G1: Ciclina D + CDK4/6
Proteínas clave:
- Ciclina D se une a CDK4 y CDK6.
- La proteína Rb (retinoblastoma) actúa como freno del ciclo.
¿Qué hacen? Las CDK activadas fosforilan a Rb, liberando el factor de transcripción E2F, que activa genes para la entrada a la fase S.
Ejemplo: Imagina un coche en un semáforo (G1). La ciclina D es el pie en el acelerador, pero si p53 detecta un problema (como un motor dañado), pisa el freno.
2. Fase S: Ciclina E y A + CDK2
Proteínas clave:
- Ciclina E (al inicio de la fase S) y Ciclina A (durante su progresión).
- CDK2 es la principal enzima asociada.
¿Qué hacen?
- Ciclina E-CDK2 inicia la replicación del ADN.
- Ciclina A-CDK2 asegura que el proceso continúe sin errores.
Control de calidad: Si el ADN no se replica correctamente, se activan mecanismos como las proteínas ATM/ATR para repararlo.
3. Fase G2: Ciclina B + CDK1
Proteínas clave:
- Ciclina B se acumula durante G2.
- CDK1 (también llamada CDC2) se activa al unirse a la ciclina.
¿Qué hacen?
- Activan proteínas para preparar la célula para la mitosis (laminas, histonas).
- Promueven el ensamblaje del huso mitótico.
💊 Ejemplo clínico:
En cáncer de mama, algunos medicamentos como Palbociclib inhiben CDK4/6, bloqueando el paso de G1 a S y deteniendo el crecimiento del tumor.
📊 Resumen visual
| Fase | Complejo Ciclina-CDK | Función Principal |
|---|---|---|
| G1 | Ciclina D + CDK4/6 | Superar punto de restricción (Rb/E2F). |
| S | Ciclina E/A + CDK2 | Iniciar y mantener replicación de ADN. |
| G2 | Ciclina B + CDK1 | Preparar para la mitosis. |
¿Qué ocurre si estas proteínas fallan?
Cuando las ciclinas o CDK presentan mutaciones, la célula puede perder el control de su ciclo y dividirse de forma anormal:
- Mutaciones en CDK o ciclinas: causan división celular descontrolada (cáncer).
- Daño en p53: permite que células con ADN alterado entren en mitosis.
Conclusión
Durante la interfase, las ciclinas y CDK funcionan como el motor y los sensores del ciclo celular. Su correcta activación y regulación en G1, S y G2 es vital para asegurar que la célula se divida solo cuando esté lista y sin errores.
Estudiar estas proteínas no solo ayuda a comprender la biología celular, sino también a diseñar tratamientos contra el cáncer y otras enfermedades celulares.
✅ Actividades (elige una opción):
1. Mapa conceptual interactivo: “El ciclo celular paso a paso”
- Elabora un mapa conceptual que incluya:
- Las fases principales: interfase (G1, S, G2) y división celular (mitosis o meiosis).
- Descripción breve de lo que ocurre en cada fase.
- Imágenes o íconos que lo ilustren.
- Recursos sugeridos: Mindomo, Coggle, Canva, Google Drawings.
- Entrega: Imagen o enlace al mapa conceptual.
2. Video animado o dibujado: “Así funciona el ciclo celular”
- Crea un video (2–3 minutos) donde expliques el ciclo celular con dibujos, esquemas o animaciones.
- Incluye al final una breve comparación entre mitosis y meiosis.
- Recursos sugeridos: PowerPoint + grabador, Canva video, CapCut, celular.
- Entrega: Archivo o enlace al video.
3. Infografía creativa: “El ciclo de la vida celular”
- Explica el ciclo celular con colores, íconos y esquemas.
- Incluye:
- Fases del ciclo.
- Duración relativa y función de cada etapa.
- Relación con enfermedades (como el cáncer).
- Recursos sugeridos: Canva, Genially, Piktochart.
- Entrega: Imagen o enlace a la infografía.
4. Diario de una célula: relato creativo
- Escribe una historia breve en primera persona desde el punto de vista de una célula que atraviesa todo su ciclo.
- Extensión: 1 página.
- Formato: Word, PDF, presentación o manuscrito escaneado.
📌 Indicaciones generales:
- Usa tus propias palabras (nada de copiar y pegar).
- Asegúrate de incluir todas las fases del ciclo celular.
- Cuida la ortografía, presentación y creatividad.
- Puedes usar herramientas digitales o realizar el trabajo a mano y tomar fotos claras.
EXCELENTW, GRACIAS POR EL APORTE
ResponderBorrarExcelente contenido profesor, Benjamin Castañeda More SV 4to
ResponderBorrarComo siempre muy informativo la información que nos brinda profesor, también podríamos hablar sobre la meiosis que también llega a hacer importante y crucial para el ciclo celular ya que asegura que los humanos tengan el mismo número de cromosomas en cada generación, la cual es un proceso de dos pasos que reduce el numero de cromosomas a la mitad, por ende, solo ocurre en las células sexuales o germinales (óvulos y espermatozoides), Angelo Esaine
ResponderBorrargabriel 1d
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