CICLO CELULAR
Prof.: Christian Collazos V

CICLO CELULAR
El ciclo celular es un conjunto ordenado de eventos que culmina con el

crecimiento de la célula y la división en dos células hijas. Las células
que no están en división no se consideran que estén en el ciclo celular.
Las etapas son G1-S-G2-M. El estado G1 quiere decir \"GAP
1\"(Intervalo 1). El estado S representa \"Síntesis\". Este es el estado
cuando ocurre la replicación del ADN. El estado G2 representa \"GAP
2\"(Intervalo 2). El estado M representa \"mitosis\", y es cuando ocurre la
división nuclear (los cromosomas se separan) y citoplasmática
(citocinesis). La Mitosis además se divide en 4 fases, las cuáles se
verán posteriormente
La duración del ciclo celular varía mucho de un tipo celular a otro. En

una célula cultivada de mamífero con un tiempo estacional de 16 horas
las diferentes fases deben tener las siguientes duraciones:
G1= 5horas

S = 7horas

G2 = 3hora

MITOSIS = 1 horas


FASES DEL CICLO CELULAR

PERIODO G1
El período G1, llamado primera fase de

crecimiento, se inicia con una célula hija que
proviene de la división de la célula madre. La
célula aumenta de tamaño, se sintetiza
nuevo material citoplásmico, sobre todo
proteínas y ARN.

PERIODO S
El período S o de síntesis, en el que tiene

lugar la duplicación del ADN. Cuando acaba
este período, el núcleo contiene el doble de
proteínas nucleares y de ADN que al
principio.

PERIODO G2
El período G2, o segunda fase de crecimiento, en el

cual se sigue sintetizando ARN y proteínas; el final
de este período queda marcado por la aparición de
cambios en la estructura celular ,que se hacen
visibles con el microscopio y que nos indican el
principio de la Mitosis o división celular. El período de
tiempo que transcurre entre dos mitosis, y que
comprende los períodos G1, S, y G2, se le denomina
Interfase.

REGULACIÓN DEL CICLO
CELULAR
Cómo se controla la división celular ( y de

está manera el crecimiento celular) es muy
complejo. Los siguientes términos
corresponden a algunos rasgos que son
importantes en la regulación y lugares dónde
los errores pueden conducir al cáncer. El
cáncer es una enfermedad dónde la
regulación del ciclo celular sale mal y el
crecimiento normal y comportamiento de la
célula se pierden.

REGULACIÓN DEL CICLO
CELULAR
CDC (kinase dependiente de ciclinas, agrega fosfato a una proteína), junto con

ciclinas son las mayores llaves de control para el ciclo celular, causando que la
célula se mueva de G1 a S o G2 a M.
FPM (Factor Promotor de la Maduración) incluye la KdC y ciclinas que

desencadenan la progresión del ciclo celular.
p53 Es una proteína que funciona bloqueando el ciclo celular si el ADN está

dañado. Si el daño es severo esta proteína puede causar apoptosis (muerte
celular).
Los niveles de p53 están incrementados en células dañadas. Esto otorga tiempo

para reparar el ADN por bloqueo del ciclo celular.
Una mutación de la p53 es la mutación más frecuente que conduce al cáncer. Un

caso extremo de esto es el síndrome de Li Fraumeni dónde un defecto genético
en la p53 conduce a una alta frecuencia de cáncer en los individuos afectados.
p27 Es una proteína que se une a ciclinas y KdC bloqueando la entrada en fase

S. Investigaciones recientes (Nat. Med.3, 152 (97)) la prognosis del cáncer en el
ceno está determinado por los niveles de p27. Reducidos niveles de p27
predicen un mal resultado para los pacientes de cáncer en el seno.

MITOSIS
El proceso por el cual una célula da origen a

otras dos células hijas idénticas a la madre
se denomina mitosis. Cuando no son
aparentes los fenómenos de la división se
dice que la célula esta en un periodo de
interfase, en el cual los cromosomas están
alargados formando una fina red dentro del
nucleoplasma.

Fases de la mitosis
A interphase
B prophase
C metaphase
D anaphase
E telophase
F celulas hijas.
1 centriolo par,
2 nuclear membrana,
3 chromatin
4 nucleolus
5 duplicated chromosoma, 6 minute tubules
radiating from centromero region
7 centromero,
8 nuclear membrane fragment,
9 nuclear membrane reforming

FASES DE LA MITOSIS
PROFASE
La detección de los cromosomas como

filamentos delgados indica el inicio de la
profase.
Después de la duplicación del ADN en la

fase S cada cromosoma esta compuesto
por dos moléculas de ADN llamadas
cromátidas. A medida que avanza la
profase las cromátidas se hacen mas cortas
y gruesas. Además los centrómeros (o
constituciones primarias) se vuelven
claramente visibles debido a que se les han
asociado unas placas proteicas llamadas
cinetocoros. Al principio los cromosomas
están distribuidos homogeneamente en el
interior del núcleo, pero luego se aproximan
a la envoltura nuclear. Este movimiento
centrífugo de los cromosomas indica que
que se aproxima el momento de la
desaparición de la envoltura nuclear.
Otro cambio es la reducción del tamaño del

nucleolo

FASES DE LA MITOSIS
PROFASE
En el citoplasma el RE y el complejo de Golgi

se fragmentan en vesículas, ademas el
citoesqueleto también se desintegra y por
tanto la célula pierde su forma original para
adoptar una forma esférica.
Uno de los fenómenos a destacar es la

formación del huso acromático que es un
conjunto de haces de microtubulos (formados
por tubulina) que son estructurados por los
centrosomas (centríolos).

FASES DE LA MITOSIS
PROMETAFASE
Es la transicion entre la profase y la

metafase. Se trata de un periodo muy
corto, durante el cual se desintegra la
envoltura nuclear y los cromosomas-
algo mas condensados-quedan en
aparente desorden. Los centrosomas
ya arribaron a los polos de la célula y
las fibras del huso desaparecida la
envoltura nuclear invaden el área del
núcleo llegando así a los cinetocoros
ubicados en los centrómeros como
vimos anteriormente, estas fibras se
denominan “fibras cinetocóricas”. Otras
fibras del huso llamadas fibras polares
se extienden más halla del plano
ecuatorial y sus tramos distales se
entrecruzan con sus similares
provenientes del polo opuesto.

FASES DE LA MITOSIS
METAFASE
En la metafase los

cromosomas (que han
llegado a su máxima
condensación)
aparecen ordenados en
el plano ecuatorial. Se
acomodan modo tal que
las dos placas
cinetocóricas en cada
centrómero quedan
mirando a los
respectivos
centrosomas.

FASES DE LA MITOSIS
ANAFASE
Durante la anafase se produce la

partición de los centrómeros, hecho
que ocurre simultáneamente en todos
los cromosomas. Las cromátides se
separan y comienzan a migra hacia los
polos, traccionadas por las fibras
cinetocóricas del huso. Los
cromosomas suelen adoptar la forma
de una V, de brazoz iguales los
metacéntricos y desiguales los
submetacéntricos y acrocentricos. El
centrómero en el ángulo de la V,
precede a las partes restantes del
cromosoma en su carrera al
centrosoma. En este proceso los
microtúbulos de las fibras cinetocóricas
se acortan progresivamente. En
cambio, aumenta la longitud de los
microtubulos de las fibras polares,
hecho que se da simultanemante con el
mutuo distanciamiento de los polos
de la célula, que entonces pierde su
forma esférica y adquiere una aspecto
ovoide.

FASES DE LA MITOSIS
TELOFASE
La llegada de los cromosomas hijos a los

polos con la consiguiente desaparición de la
fibras cinetocóricas del huso, señala el inicio
de la telofase. La célula se ha alargado un
poco más, de modo que las fibras polares
exhiben una mayor longitud al ser
comparadas con las de la anafase. Los
cromosomas comienzan a desenrollarse; se
muestran cada vez menos condensados, por
lo que este proceso representa en cierta
manera una profase inversa.
Al tiempo que los cromosomas se convierten

en cromatina, estas son rodeadas por
segmentos de RE, los cuales se integran
hasta formar las envolturas nucleares
definitivas, además inicia la aparición del
nucleolo.

FASES DE LA MITOSIS
CITOCINESIS
La citocinesis o citodiéresis es la separación física

del citoplasma en dos células hijas durante la
división celular. Se produce después de la
cariocinesis, y al final de la telofase, en la división
celular mitótica. Su mecansimo es distinto en la
célula animal (por estrangulación) o vegetal (por
tabicación).
En células animales la formación de un surco de

división implica una expansión de la membrana en
esta zona causada por un anillo periférico contráctil
de actina asociada a miosina. Este anillo producirá
la separación de las dos células hijas por
estrangulación del citoplasma.
Las células vegetales tienen un proceso diferente

de división que consiste en la acumulación de
vesículas procedentes del aparato de Golgi, que
contienen elementos de la pared celular, en la zona
media de la célula. Las vesículas se fusionan y
entran en contacto con las paredes laterales de la
célula. De esta forma se origina el tabique o
fragmoplasto que hará posible la división celular.

MEIOSIS
La meiosis es un proceso de división celular por el que a partir

de una célula madre diploide (2n) se obtienen cuatro células
hijas haploides (n)
Durante la meiosis se producen dos divisiones celulares

consecutivas conocidas como meiosis I y meiosis II. La primera
de las divisiones, que es más compleja que la segunda, es una
división reduccional en la cual se pasa de una célula diploide
(con 2n cromosomas) a dos células haploides (con n
cromosomas) cada una de ellas con 2n cromátidas. La segunda
división es mucho más sencilla y similar a una división mitótica, y
en ella a partir de las dos células haploides (n) anteriormente
formadas se obtienen cuatro células haploides (n) con n
cromátidas cada una de ellas

FASES DE LA MEIOSIS
MEIOSIS REDUCCIONAL
En ella tienen lugar algunos sucesos importantes:

a diferencia de la mitosis, no ocurre separación de cromátidas, sino

que cada cromosoma duplicado de cada par homólogo emigra a cada
polo del huso.
Durante esta primera división meiótica hay un intercambio de alelos

(genes alternos que representan el código para una misma
característica) entre las cromátidas de los pares homólogos de los
cromosomas duplicados. Este intercambio va a suponer la formación de
cromátidas con diferente constitución genética que en la célula
madre.
La meiosis 1 al igual que la mitosis también se divide en 4 fase que

son:
Profase 1, Metafase 1, Anafase 1 y Telofase 1 con una posterior fase

llamada intercinesis. De las 4 fases la mas importante es la profase 1
ya que en ella suceden una serie de sucesos que veremos a
continuación

MEIOSIS I - PROFASE 1
La profase I incluye la recombinación del material

genético y la disposición al azar de los pares
homólogos, produciendo la diversificación de las
células haploides resultantes. Se divide en
Leptoteno

Cigoteno

Paquiteno

Diploteno

Diacinesis


PROFASE I
LEPTOTENO
Es el estado inicial de la

profase I en la meiosis. Los
cromosomas se hacen visibles
y a menudo se disponen en una
configuración en ramillete, con
uno o ambos extremos de los
cromosomas reunidos en un
punto de la membrana nuclear
interna. En el leptoteno, los
cromosomas estan formados
por dos cromátidas hermanas
estrechamente ligadas. Es la
etapa donde se produce la
duplicación de la cadena de
ADN.

PROFASE I
CIGOTENO
Los cromosomas homólogos comienzan a acercarse

hasta quedar apareados en toda su longitud. Los
homólogos quedan finalmente apareados cromómero a
cromómero.
La disposición de los cromómeros a lo largo del

cromosoma parece estar determinado genéticamente.
Tal es así que incluso se utiliza la disposición de estos
cromómeros para poder distinguir cada cromosoma
durante la profase I meiótica.
Los cromosomas homólogos se reconocen entre sí

gracias a que los telómeros de éstos se encuentran
anclados en regiones próximas de la membrana nuclear.
Además el eje proteico central observado en el leptoteno
pasa a jugar un papel importante en el apareamiento de
los homólogas al formar los elementos laterales del
complejo sinaptonémico, una estructura proteica con
forma de escalera formada por dos elementos laterales y
uno central que se van cerrando a modo de cremallera y
que garantiza el perfecto apareamiento entre
homólogos. En el apareamiento entre homólogos
también está implicada la secuencia de genes de cada
cromosoma, lo cual evita el apareamiento entre
cromosomas no homólogos.
Además durante el zigoteno concluye la replicación del

ADN (2% restante) que recibe el nombre de zig-ADN.
En esta fase cada pareja de cromosomas se llama

bivalente (dos cromosomas homólogos unidos) o tétrada
(cromátidas muy espiralizadas unidas por quiasmas o
centrómeros).

PROFASE I
PAQUITENO
Una vez que los cromosomas homólogos

están perfectamente apareados formando
estructuras que se denominan bivalentes se
produce el fenómeno de recombinación
genética (crossing over), esto es, el
intercambio de material genético entre los
cromosomas homólogos de cada pareja.
La recombinación genética está mediada por

la aparición entre los dos homólogas de una
estructura proteica de 90 nm de diámetro
llamada nódulo de recombinación. En él se
encuentran las enzimas que median en el
proceso de recombinación.
Durante esta fase se produce una pequeña

síntesis de ADN, que probablemente está
relacionada con fenómenos de reparación de
ADN ligados al proceso de recombinación.

PROFASE I
DIPLOTENO
Los cromosomas continúan

condensándose hasta que se pueden
comenzar a observar las dos
cromátidas de cada cromosoma, por lo
que a los bivalentes del paquiteno los
podemos denominar ahora tétradas.
Además en este momento se pueden

observar los lugares del cromosoma
donde se ha producido la
recombinación. Estas estructuras en
forma de X reciben el nombre quiasmas
.
En este punto la meiosis puede sufrir

una pausa, como ocurre en el caso de
la formación de los óvulos humanos.
Así, la línea germinal de los óvulos
humanos sufre esta pausa hacia el
séptimo mes del desarrollo embrionario
y su proceso de meiosis no continuará
hasta alcanzar la madurez sexual. A
este estado de latencia se le denomina
dictiotena.

PROFASE I
DIACINESIS
En esta fase los cromosomas se han

contraido aun mas y los quiasmas se
han desplazado completamente
hacia sus extremos (terminalización).
Esta etapa apenas se distingue del

diploteno. Podemos observar los
cromosomas algo más condensados
y los quiasmas.
El final de la diacinesis y por tanto de

la profase I meiótica viene marcado
por la rotura de la membrana
nuclear.
Durante toda la profase I continuó la

síntesis de ARN en el núcleo. Al final
de la diacinesis cesa la síntesis de
ARN y desaparece el nucleolo

MEIOSIS I - METAFASE 1
Comienza con la rotura de la

membrana nuclear.
Se forma el huso acromático a

partir de los centrosomas que se
colocan en los polos de la célula.
Las parejas de cromosomas

homólogos se unen al huso en el
centro de la célula a través de
sus centrómeros.
Los quiasmas son todavía

visibles

MEIOSIS I - ANAFASE 1
Los cromosomas

homólogos se separan y
se mueven hacia polos
opuestos guiados por las
fibras del huso. Como
consecuencia
desaparecen los
quiasmas.
(Obsérvese que los

cromosomas resultantes
son cromosomas
recombinantes).

MEIOSIS I - TELOFASE 1
Se forman dos nuevas

membranas nucleares y
se separan las dos
nuevas células haploides
(n) con 2n cromátidas
cada una de ellas.
Esta parte del ciclo

meiótico varía de unos
organismos a otros, así
en algunos no se forma
membrana nuclear y se
pasa directamente a la
segunda división
meiótica. En cualquier
caso lo que nunca se
produce entre la primera
y la segunda división
meiótica es la síntesis de
nuevo ADN.

INTERCINESIS
En algunos casos puede estar ausente. Es

muy corta y no se realiza en ella la síntesis
de ADN. El número de cromosomas es
haploide(n) y conservan cromátides
duplicadas.

FASES DE LA MEIOSIS
MEIOSIS ECUACIONAL
La meiosis dos se parece a la mitosis, excepto que no esta

precedida por la duplicación de material cromosómico. Puede
haber una interfase corta, pero muchas veces de la telofase I se
pasa directamente a la profase II, durante la cual las envolturas
nucleares se desintegran y comienzan a aparecer nuevas fibras
de huso. En la metafase II, los pares de cromátidas se alinean
en el plano ecuatorial. En la anafase II las cromátidas se
separan, cada segmento es un cromosoma distinto que se
comienza a mover a los polos. En la telofase II se forma una
envoltura nuclear alrededor de cada conjunto de cromosomas.
Ahora hay cuatro núcleos en total, cada uno de los cuales tiene
el número haploide de cromosomas. Ocurre entonces la división
del citoplasma del mismo modo que después de la mitosis. Se
forman las membranas celulares y de esta forma resultan cuatro
células con el número de cromosomas reducido a la mitad y con
información genética intercambiada.

MEIOSIS II – PROFASE II
En este momento cada

célula contiene un
número haploide de
cromosomas, cada uno
de ellos con dos
cromátidas.
La membrana nuclear

se rompe y comienza la
síntesis del nuevo huso
acromático

MEIOSIS II – METAFASE II
Los cromosomas se

disponen en el centro
de la célula unidos al
huso por su
centrómero y con cada
una de las cromátidas
dirigidas a polos
opuestos de la célula,
formando un
estructura llamada
placa ecuatorial.

MEIOSIS II – ANAFASE II
Los centrómeros

se separan y las
cromátidas
hermanas son
arrastradas hacia
polos opuestos
por las fibras del
huso.

MEIOSIS II – TELOFASE II
Se vuelven a formar los

núcleos alrededor de los
cromosomas situados en los
polos.
En esta fase también

desaparece el huso acromático
y los cromosomas se
descondensan.
Con esto se habrán formado

cuatro células haploides con n
cromátidas cada una de ellas.

PRODUCTOS DE LA MEIOSIS

ESPERMATOGENESIS
ES EL PROCESO DE FORMACIÓN DE GAMENTOS MASCULINOS.

La espermatogénesis tiene lugar en el epitelio de los tubos seminíferos. Junto a la membrana

basal se encuentran las espermatogonias, las células germinales masculinas, iniciadoras de la
línea celular que dará lugar a los espermatozoides. Las espermatogonias permanecen en reposo
desde el nacimiento hasta la pubertad, en que retoman su actividad proliferativa
El epitelio germinal produce diariamente millones de espermatozoides y la población de

espermatogonias es reemplazada continuamente. Para cumplir estas dos funciones las
espermatogonias se dividen por mitosis y dan lugar a nuevas espermatogonias; de entre ellas,
algunas células iniciarán el ciclo espermatogénico.
De la división mitótica de las espermatogonias provienen los espermatocitos primarios, en los que

tiene lugar la meiosis. El resultado de esta división será la reducción de la dotación cromosómica
normal (44XY, diploide) a la mitad (22X ó 22Y, haploide). En una primera fase de división se
forman espermatocitos secundarios, todavía diploides; la segunda fase rinde espermátidas
haploides que no se dividen, se transforman en espermatozoides por un proceso de diferenciación
llamado espermiogénesis.
La espermiogénesis normal requiere de las células de Sertoli presentes también en los tubos

seminíferos y con numerosas funciones, entre ellas la de controlar el ambiente inmediato alrededor
de los espermatocitos y sintetizar hormonas y proteínas. Algunos productos químicos afectan
indirectamente a la espermatogénesis actuando a través de ellas.
La espermatogénesis es un proceso crítico en la reproducción que requiere mecanismos de

protección que aseguren el correcto desarrollo de los gametos en el hombre
NOTA:

espermatocitogénesis - es la fase proliferati-va de espermatogénesis donde las células

germinales primitivas se multiplican por una serie de divisiones mitóticas seguidas por divisiones
meioticas que produce el estado haploide.
espermiogénesis - (espermateliosis) es la fase diferenciativa de espermatogénesis en donde el

núcleo y el citoplasma de la célula pasan por unos cambios morfológicos para formar el
espermatozoide.

OVOGENESIS
ES EL PROCESO DE FORMACIÓN DE GAMETOS FEMENINOS

Los óvulos se forman en el interior de los ovarios, a partir de células sexuales no diferenciadas llamadas

ovogonias; el proceso empieza desde el tercer mes del desarrollo fetal e incluye dos etapas:
a) Crecimiento de la ovogonia y

b) Meiosis

DESCRIPCIÓN DE LA OVOGÉNESIS

1) La ovogonia entra en un período de crecimiento que dura aproximadamente 7 días y se transforma en

un ovocito de primer orden
2) El ovocito de primer orden entra a la primera división meiótica originando dos células, una grande

llamada ovocito de segundo orden y una pequeña que denomina primer glóbulo polar
3) Tanto el ovocito de segundo orden como el primer glóbulo polar, entran a la segunda división meiótica y

originan lo siguiente:
a) El ovocito de segundo orden forma dos células llamadas: ovotidia u óvulo y segundo glóbulo polar.

b) El primer glóbulo polar se divide en dos células llamadas: segundos glóbulos polares.

La ovotidia u óvulo es un gameto funcional y es más grande que los glóbulos polares porque en ella se

concentra la mayor parte del material de reserva o vitelo, comúnmente conocido como yema. Este material
de reserva es importante para los organismos ovíparos ya que su desarrollo embrionario depende de ello;
para el humano no lo es tanto, ya que los nutrientes necesarios para su desarrollo los obtiene directamente
de la madre. Los glóbulos polares, a pesar de que tienen la misma información genética que la ovotidia, no
funcionan como gametos y son reabsorbidos por el organismo.