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Contenido principal

Repaso del ciclo celular y la mitosis

Términos clave

TérminoSignificado
Ciclo celularLa serie de pasos de crecimiento y desarrollo que sufre una célula entre su formación y reproducción
InterfaseFase del ciclo celular donde la célula crece y hace una copia de su ADN
MitosisFase del ciclo celular donde la célula separa su ADN en dos conjuntos, se divide y forma dos células nuevas
CáncerUna enfermedad de crecimiento celular incontrolado

El ciclo celular

En células eucariontes, el ciclo celular se divide en dos fases principales: interfase y mitosis (o fase mitótica [M]).
La interfase es la parte más larga del ciclo celular. Esto es cuando la célula crece y copia de su ADN antes de pasar a la mitosis. Durante la mitosis, los cromosomas se alinean, separan y mueven hacia nuevas células hijas.
El prefijo inter- significa entre, por lo que la interfase ocurre entre una fase mitótica (M) y la siguiente.
Imagen del ciclo celular. La interfase está compuesta por la fase G1 (crecimiento celular), seguida de la fase S (síntesis de ADN), seguida de la fase G2 (crecimiento celular). Al final de la interfase viene la fase mitótica, que se compone de mitosis y citocinesis, y conduce a la formación de dos células hijas. La mitosis precede a la citocinesis, aunque típicamente los dos procesos se superponen un poco.
Crédito de imagen: "El ciclo celular: Figura 1" de OpenStax College, Biología (CC BY 3.0).

Interfase

La interfase consta de tres pasos:
  • Fase G1: primera fase gap; la célula aumenta de tamaño y se copian los organelos
  • Fase S: fase de síntesis; la célula sintetiza una copia completa del ADN en su núcleo
  • Fase G2: segunda fase gap; la célula crece más, fabrica proteína y organelos, y comienza a reorganizar su contenido en preparación para la mitosis
Las células que están predestinadas a dividirse completarán G2 y entrarán a la mitosis. Otros tipos de células que no se dividen, o se dividen lentamente, salen de la fase G1 y entran a un estado de no división llamada G0. Algunas células permanecen ahí indefinidamente, mientras que otras pueden volver a entrar a la división bajo las condiciones adecuadas.

Mitosis (la fase M)

El proceso de mitosis o división celular, también se conoce como fase M. Aquí es donde la célula divide su ADN, que antes copió, así como su citoplasma para formar dos nuevas células hijas idénticas.
La mitosis consta de cuatro fases básicas: profase, metafase, anafase y telofase.

Etapas de la mitosis

Profase temprana. El huso mitótico comienza a formarse, los cromosomas empiezan a condensarse y el nucleolo desaparece.
Profase tardía (prometafase). La envoltura nuclear se descompone y los cromosomas se condensan completamente.
Metafase. Los cromosomas se alinean en la placa metafásica, bajo tensión del huso mitótico. Las dos cromátidas hermanas de cada cromosoma son capturadas por los microtúbulos de polos opuestos del huso.
Anafase. Las cromátidas hermanas se separan una de la otra y son jaladas hacia los polos opuestos de la célula. Los microtúbulos que no están unidos a los cromosomas empujan los polos del huso en direcciones contrarias, mientras que los microtúbulos del cinetocoro jalan a los cromosomas hacia los polos.
Telofase. El huso desaparece, una membrana nuclear se vuelve a formar alrededor de cada grupo de cromosomas y un nucléolo reaparece en cada nuevo núcleo. Los cromosomas también comienzan a descondensarse.
Citocinesis en células animales y vegetales
Citocinesis en una célula animal: un anillo de actina alrededor del centro de la célula se cierra hacia adentro y forma una hendidura llamada surco de división.
Citocinesis en una célula vegetal: la placa celular se forma en el centro de la célula y crea una nueva pared que la divide en dos.

El cáncer y la regulación del ciclo celular

Puntos de control

El ciclo celular normalmente está regulado por puntos de control. Estos son los factores que la célula considera cuando decide si proceder o no a través del ciclo celular, e incluyen tanto señales externas (como señales moleculares) como señales internas (como el daño en el ADN).
Diagrama del ciclo celular con los puntos de control marcados. El punto de control G1 está casi al final de G1 (cerca de la transición G1/S). El punto de control G2 está casi al final de G2 (cerca de la transición G2/M). El punto de control del huso está a medio camino de la fase M, en la transición metafase/anafase más específicamente.

Cáncer

Cáncer es un término que describe muchas enfermedades diferentes causadas por el mismo problema: crecimiento celular sin control.
La mayor parte del cáncer ocurre debido a una serie de mutaciones que hacen que las células se dividan más rápidamente, eviten los puntos de control durante la división celular y eviten la apoptosis (muerte celular programada).
En general, las mutaciones de dos tipos de reguladores del ciclo celular pueden promover el desarrollo del cáncer:
  • Los reguladores positivos, que normalmente promueven el crecimiento celular, pueden llegar a ser hiperactivados (oncogénicos).
  • Los reguladores negativos (supresores tumorales), que evitan la formación de tumores, pueden ser inactivados.

Errores conceptuales comunes

  • La interfase no es parte de la mitosis. Aunque a menudo hablamos de interfase y mitosis juntos, la interfase técnicamente no es parte de la mitosis. Sin embargo, ambos procesos son parte del ciclo celular en su conjunto, donde la interfase se conforma de las etapas G1, S, y G2 del ciclo celular.
  • La replicación del ADN ocurre durante la interfase, no de la profase. Una idea errónea común es que el ADN se copia a sí mismo durante la profase, pero esto no es cierto. En la profase, el ADN ya fue copiado cuando la célula estuvo en interfase.
  • El número de cromosomas es el mismo en las células hijas como la célula madre. Dado que el ADN se duplica durante la interfase, antes de que la célula pase por la mitosis, la cantidad de ADN en la célula parental original y en las células hijas es exactamente igual.
  • Tanto la genética como factores externos pueden tener un papel en el desarrollo del cáncer. Muchos tipos de cáncer tienen un componente genético, por lo que heredar ciertos genes puede hacer que alguien tenga mayor probabilidad de desarrollar estos tipos de cáncer. Sin embargo, el tener estos genes no significa necesariamente que el cáncer se desarrollará, ya que factores como el estilo de vida y el ambiente también juegan un papel.

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