🔁 Ciclo celular y mitosis
Interfase (G1, S y G2), las cuatro etapas de la mitosis, la citoquinesis y qué pasa cuando el control falla.
Para qué se divide una célula
Una célula se divide por tres razones, y ninguna es «para reproducirse» en el sentido de tener hijos: en un organismo pluricelular, la división celular es lo que permite crecer, reparar y reponer.
Creces porque tus células se dividen. Una cortada cierra porque las células de la piel se dividen. Y tu sangre se renueva porque cada segundo se producen millones de glóbulos rojos nuevos que sustituyen a los que se gastaron.
Antes de dividirse, una célula tiene que resolver un problema: si simplemente se partiera en dos, cada mitad se quedaría con la mitad de la información. Por eso primero copia todo su ADN y hasta después se parte. Ese ciclo de crecer, copiar y dividirse es el ciclo celular.
Dato: El ciclo dura entre 12 y 24 horas en la mayoría de las células animales que se dividen activamente. Otras tardan un año, y algunas —como las neuronas y las células del músculo cardíaco— salen del ciclo y ya no se vuelven a dividir. Por eso un infarto deja cicatriz y no tejido nuevo.
La interfase: donde la célula pasa casi toda su vida
La interfase ocupa cerca del 90% del ciclo. Durante mucho tiempo se le llamó «fase de reposo», y es una mala descripción: es cuando la célula hace todo su trabajo, crece y prepara la división. Se divide en tres etapas.
Las tres etapas de la interfase
G1 — crecimiento
La célula crece y hace su trabajo normal.
- Aumenta de tamaño y fabrica proteínas y organelos.
- Desempeña la función que le toca: si es del hígado, trabaja como célula del hígado.
- Al final hay un punto de control que decide si conviene dividirse o no.
Ojo: Las células que no se van a dividir más —neuronas, células musculares— se quedan aquí, en un estado que se llama G0, y ahí siguen toda su vida.
S — síntesis
Se duplica el ADN.
- Cada molécula de ADN se replica y queda como dos copias idénticas.
- Desde este momento, cada cromosoma consta de dos cromátidas hermanas unidas por el centrómero.
- El número de cromosomas NO cambia: siguen siendo 46, solo que ahora cada uno trae dos cromátidas.
Ojo: Este es el punto que más se confunde. Duplicar el ADN no duplica el número de cromosomas: los cromosomas se «doblan» en dos cromátidas, y por eso se dibujan como una X.
G2 — preparación
La célula alista lo que necesita para dividirse.
- Fabrica las proteínas de los microtúbulos con los que se armará el huso.
- Revisa que el ADN se haya copiado completo y sin errores.
- Si algo salió mal, otro punto de control detiene el ciclo hasta que se repare.
La mitosis, etapa por etapa
La mitosis es la división del NÚCLEO: reparte el material genético duplicado en dos juegos idénticos. Es un proceso continuo, pero se estudia en cuatro etapas porque en cada una se ve algo distinto al microscopio.
Un truco para no perder el orden: Prometo Metértele Antes de Tele —Profase, Metafase, Anafase, Telofase—.
Las cuatro etapas de la mitosis
1. Profase
Se ordena todo: aparecen los cromosomas y se arma el huso.
- La cromatina se condensa y los cromosomas se hacen visibles, cada uno con sus dos cromátidas hermanas unidas por el centrómero.
- Se desintegra la envoltura nuclear y desaparece el nucléolo.
- Los centríolos se van a los polos opuestos y entre ellos se forma el huso mitótico, hecho de fibras de microtúbulos.
Ojo: Es la etapa más larga de la mitosis, y la única donde todavía existe —al principio— la envoltura del núcleo.
2. Metafase
Los cromosomas se forman en fila a la mitad de la célula.
- Los cromosomas se alinean en el ecuador, el plano que está a media célula.
- Las fibras del huso se conectan al centrómero de cada cromosoma, una fibra desde cada polo.
Ojo: Es la etapa más corta, y aun así es la más fotografiada: con los cromosomas alineados y bien compactos es cuando se les toma la foto para hacer un cariotipo.
3. Anafase
Se separan las cromátidas hermanas.
- El centrómero se divide y las dos cromátidas hermanas se sueltan.
- Las fibras del huso se acortan y jalan una cromátida hacia cada polo.
- Desde que se separan, cada cromátida cuenta como un cromosoma completo.
Ojo: Aquí es donde una falla deja células con cromosomas de más o de menos. La no disyunción tiene su versión en la mitosis, y es lo que produce mosaicos: un mismo cuerpo con dos poblaciones de células distintas.
4. Telofase
Se rearma todo, ahora por duplicado.
- Los cromosomas llegan a los polos y se descondensan: vuelven a ser cromatina.
- Se forma una envoltura nuclear alrededor de cada juego y reaparece el nucléolo.
- El huso se desintegra.
Ojo: Al final de la telofase hay dos núcleos, pero todavía UNA célula. Falta partir el citoplasma.
La citoquinesis: partir el citoplasma
La citoquinesis empieza casi al terminar la mitosis y es lo que produce dos células separadas. Ocurre distinto según haya pared celular o no, y es una comparación que se pregunta seguido.
En la célula animal: el surco
Un anillo de filamentos aprieta la célula por la mitad, como cuando se ata un globo alargado con un hilo, hasta que la estrangula en dos.
En la célula vegetal: la placa celular
Como la pared es rígida y no se puede estrangular, se construye una pared nueva desde adentro hacia afuera. Esa pared que se va formando es la placa celular.
Dato: El resultado de todo el ciclo son dos células hijas genéticamente idénticas entre sí y a la madre, cada una con 46 cromosomas. Idénticas es la palabra clave: la mitosis copia, no combina.
Quién controla el ciclo y qué pasa si falla
El ciclo no avanza solo: lo controlan unas proteínas llamadas ciclinas, que al unirse con enzimas —las quinasas dependientes de ciclina— dan la señal de pasar a la etapa siguiente.
Además hay puntos de control, que funcionan como semáforos: revisan que la célula tenga el tamaño suficiente, que el ADN se haya copiado bien y que los cromosomas estén bien sujetos al huso. Si algo está mal, detienen el ciclo.
Cuando el daño no se puede reparar, la célula se autodestruye de forma ordenada. A esa muerte celular programada se le llama apoptosis, y no es un accidente: es un mecanismo de limpieza. Gracias a ella tus dedos se separaron durante el desarrollo embrionario, cuando murió el tejido que los unía.
El cáncer es lo contrario: células que perdieron ese control y se dividen sin parar. Ni se detienen en los puntos de control ni entran en apoptosis cuando deberían, así que se acumulan y forman un tumor. Las sustancias y radiaciones que provocan esas fallas se llaman carcinógenos —el humo del tabaco y la radiación ultravioleta, entre ellos—, y actúan dañando el ADN de los genes que regulan la división.
Dato: De aquí sale la conexión con las mutaciones: un cáncer empieza con mutaciones somáticas en los genes que controlan el ciclo celular. Por eso el daño se acumula con los años y por eso no se hereda como se hereda el color de ojos.
Basado en: Biggs, Biología, cap. 9 «Reproducción celular», secciones 1 a 3.