Celula Y Ciclo De Vida Celular

LA CELULA Y SU CICLO DE VIDA CELULAR :                Durante el desarrollo embrionario  , la mayor parte de las células sufre divisiones               repetidas a medida que el cuerpo crece en tamaño y complejidad . Al madurar una              célula en particular  se diferencia con respecto a su estructura y función .             Algunas poblaciones celulares pierden su capacidad para  dividirse y no experimentan             la síntesis de ADN ( neuronas ).             Otras poblaciones celulares se expanden  , y en sentido solo una pequeña proporción              de las células pasa por la síntesis de ADN y la división celular para permitir el              crecimiento ( higado , riñon y algunas glandulas ).              Por ultimo algunas poblaciones celulares contienen células madre capaces de dividirse              durante toda la vida para sustituir a las células que mueren  ,por ejemplo :              la  medula ósea ( que forman células sanguíneas ) , las del epitelio del tubo digestivo y             la de la epidermis. 

En el proceso mediante el cual las células se dividen participan dos fenómenos                 básicos : división del citoplasma ( citocinesis ) y división del núcleo ( cariocinesis)  ,                  estas suelen presentarse juntas  , aunque no siempre.                 Puede haber cariocinesis sin citocinesis  , lo que ocasiona la formación de una célula                  binucleada  ( o multinucleada después de varias cariocinesis ). Esto sucede en las                 células hepáticas  , los megacariocitos y quizás los osteoclastos .                   En las células somáticas ,  la división del núcleo tiene lugar durante la  MITOSIS .      

LA  CELULA EN MITOSIS :                  El  proceso de redistribución del material genético somático en dos núcleos  ,cada                uno de los cuales contiene el mismo numero y tipo de cromosomas que el núcleo                original  , se llama  mitosis.                  El periodo entre divisiones celulares activas se llama interfase , durante esta , las                moléculas de ADN que contienen el material genético aparecen solo como filamentos                o gránulos de cromatina distinguibles en el núcleo. Uno de los principales fenómenos                que ocurren durante la interfase es la duplicación del ADN, esto es , las moléculas de                 este sirven como plantillas para la producción de moléculas adicionales de DNA .                Al final de la interfase , la célula contiene dos veces la cantidad de ADN que poseía               al entrar en interfase .               Durante esta etapa hay una síntesis activa de proteínas y RNA , y el núcleo y               citoplasma aumentan de volumen  .

Como las actividades que suceden en la célula cambian a medida que esta se                      aproxima a la mitosis  , la interfase se divide en :                     1-     La etapa  G1, que se presenta inmediatamente después de completarse la                              división celular . 2-

La etapa S  , que va en seguida de la G1 . El fenómeno mas notable que ocurre

                            en ella es la síntesis de moléculas de DNA . El nuevo DNA  se localiza en                             filamentos independientes de cromatina dentro de los cromosomas originales.                     3-     La etapa G2  , se presenta después de completarse la síntesis de DNA .                              Las actividades metabólicas de la célula disminuyen como preparación                               para la mitosis. 

CICLO DE VIDA CELULAR

ILUSTRACIONES:

En resumen , “el ciclo celular” puede ser considerado como una compleja serie de              fenómenos mediante los cuales el material celular se distribuye en las células hijas.               La división celular es solo la fase final y microscópicamente visible de un cambio a               nivel molecular . Antes que la célula se divida por mitosis  sus principales               componentes ya se han duplicado. En este aspecto, la división celular se puede               considerar como la separación final de las unidades moleculares previamente duplicadas .       

Con fines descriptivos la mitosis se divide en cuatro etapas:                         1-      PROFASE:                          Esta es la primera etapa de la mitosis e incluye:                         -   La secuencia de eventos inmersos en ellos el acortamiento de los                              cromosomas ( condensación ).                         -   Dispersión y desaparición del nucleolo y la membrana nuclear .                         -   La formación y aparición de microtubulos para formar el huso .                        Si antes de la profase la célula tenia centríolo ,este se replica en esta fase  , y los                        dos se moverán hacia los extremos del huso. Los cromosomas se hacen distinguibles                         por microscopia óptica  , eventualmente pueden apreciarse las cromátides                        hermanas unidas por el centrómero. 

Histológicamente esta etapa sucede de la siguiente manera :               El par de centríolos por lo general adyacentes al núcleo de la célula en interfase,              empiezan a duplicarse  , formándose un centríolo hijo adyacente a cada uno , y los              pares de centríolos empiezan a desplazarse hacia los polos opuestos de la célula .               El par de centríolos originales de la célula se reproduce mediante un proceso que              empieza inmediatamente antes de la etapa  S  y da origen a dos pares de centríolos.               Cada par  pasa ahora a formar parte de un centro mitótico que forma el foco de un              conjunto de microtubulos dispuesto en forma radial , el aster ( conjunto formado             por las fibras o rallas astrales y los centríolos ). Otros microtubulos o tubos mas largos              se desarrollan entre los asteres como fibras del huso. Algunos se extienden de un aster                al otro como microtubulos continuos  , pero solo se completan después de la              desaparición de la envoltura nuclear.

La transición de la etapa  G2 a los cambios que se presentan como preparación para la              mitosis ( a lo que a veces se llama etapa M ) no es un fenómeno bien definido . Las              fibras de cromatina , difusas en la interfase , se condensan ( se acortan y se engrosan )              de suerte que los cromosomas se hacen visibles como estructuras cortas y oscuras a              manera de bastoncillos .             Cada cromosoma se ha duplicado durante la etapa S  precedente y consta de dos cromátidas              hermanas unidas en un punto especifico de su longitud por una región conocida como              centrómero .              De hecho , como resultado de la duplicación del ADN cada cromátida es un cromosoma              duplicado por completo , aunque no se llame así en esta etapa. Al tiempo que los             cromosomas se condensan  ,el nucleolo empieza a fragmentarse y desaparece en              forma gradual.              Por ultimo , la envoltura nuclear empieza a desintegrarse cuando el huso mitótico             penetra en la masa cromosomica . Su envoltura se hace menos manifiesta y menos             delgada como resultado del movimiento del material cromático para alejarse de su cara             interna , y luego se fragmenta en vesículas que no se pueden distinguir en elementos del             retículo endoplasmico rugoso . Estas vesículas permanecen visibles alrededor del huso             durante la mitosis . El huso , situado fuera del núcleo , ahora puede penetrar a la zona             nuclear.

PROFASE

ILUSTRACIONES:

Posteriormente también hay un mayor desarrollo de los microtubulos del huso , en               el que las fibras de este originadas en cada par de centríolos ,  después de encontrarse               en la región de la placa ecuatorial para formar microtubulos continuos , siguen                alargándose para hacer que los pares de centríolos se separen mas.               Sin embargo , son los microtubulos cromosómicos ( microtubulos de los cinetocoros)                los que parecen encargarse de la alineación de los cromosomas con sus ejes mayores                perpendiculares al eje del huso.                  Por ultimo , al  final de la metafase se efectúa una separación total de las dos                cromátides de cada cromosoma en el centrómero , separándose los cinetocoros .                Para estimar el numero de cromosomas se cuenta el numero de centrómeros y no el de                filamentos . 

                                    2-     METAFASE :

                Al comenzar esta , la envoltura nuclear ha desaparecido por completo .                  Todos los cromosomas ( pares de cromátides ) ,por sus centrómeros , se desplazan                  hacia el centro de la célula con relación al huso y se disponen en la placa ecuatorial                 ( paralelos al eje a lo largo del cual se efectuara la citocinesis ).                 Existen fibras del huso que corren de polo a polo pero no se unen a los cromosomas .   Histologicamente ocurre:                 Estructuras especializadas llamadas cinetocoros , se desarrollan en ambas caras de los                  centrómeros y se unen a un grupo especial de microtubulos , los llamados microtubulos                  cromosómicos . Estos microtubulos irradian en direcciones opuestas a partir de ambos                 lados de cada cromosoma y establecen acciones reciprocas con las fibras del huso bipolar.                 Así , cada juego de microtubulos cromosómicos se extiende del cinetocoro de una                  cromátide al polo de la célula . Los cromosomas entran en una fase de movimiento intenso                  debido a las interacciones de sus microtubulos cromosómicos.    

Por tanto , durante la profase un cromosoma consta de dos cromátides  , pero después                de la metafase cada cromátide se considera como un       cromosoma  , y así la célula en                metafase tiene un numero tetraploide ( 92) de cromosomas.                  La colchicina , algunos de sus derivados y la vinblastina bloquean el montaje descrito                de los microtubulos y por tanto no se efectúa la formación de microtubulos del huso                 en la mitosis . Si estos fármacos se administran a un animal de experimentación  , el                 proceso de división celular de cualquier célula se detendrá en la etapa de metafase.                Esta ha demostrado ser una técnica valiosa para estudiar las velocidades de reposición                de células y para estudios citogenéticas  , ya que los cromosomas se estudian con mayor                 facilidad en la etapa de metafase.  

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DIVISION MITOTICA

CELULA MADRE

PROMETAFASE

METAFASE

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                                   3-      ANAFASE :

                          Es la  fase caracterizada  por la separación de los centrómeros y el movimiento                           de los cromosomas hacia los polos opuestos . El centrómero precede al resto de la                            cromátida y son llamados cromosomas y se comportan y funcionan como tales .                            Se produce un acortamiento considerable del huso , sus fibras llegan a tener hasta                            un quinto de su longitud original.                                                               Histológicamente se observa :                   La separación de los centrómeros ocurre justamente por la separación de los                   cinetocoros de cada cromosoma , lo que permite que cada cromátide sea llevada                   lentamente hacia el polo del huso.                    Durante estos movimientos de anafase , los microtubulos cromosómicos se acortan                   a medida que los cromosomas se aproximan a los polos . Mas o menos al mismo tiempo ,                   los microtubulos continuos se alargan  , y los dos polos del huso polar se separan mas.                   Al final dela anafase y extendiéndose hacia la telofase , hay una contrición a manera de                    cinturón alrededor de la célula ( surco de separación ) donde las mitocondrias y otros                    componentes citoplasmáticos se distribuyen de modo uniforme alrededor de la periferia                    celular.    

MITOSIS ( CONTINUACION)

ILUSTRACIONES :

ANAFASE

4 – TELOFASE :               Se reconstituyen los núcleos hijos . Los cromosomas se descondensan , apareciendo               masas de cromatina . Aparece la envoltura nuclear completa alrededor de cada               núcleo hijo .                Reaparecen los nucleolos . Simultáneamente se produce un proceso de  CITOCINESIS               que consiste en la separación y segmentación del citoplasma .               En las células animales el citoplasma se constriñe por la región ecuatorial hasta que la               célula se divide .               De esta forma las células hijas reciben la misma dotación de información , son               idénticas entre si y también iguales a las células que les dio origen .                Aunque las funciones del núcleo no deben ser vistas separadas de sus componentes ,                 se destaca la función mas sobresaliente que cumple : transmitir la información genética                 de la célula a sus descendientes . La información se expresa en las mismas células .                De esta manera el núcleo controla toda la actividad celular.      

Histológicamente se observa :              En cada polo de la célula los cromosomas se separan de los microtubulos cromosómicos  ,               que luego desaparecen .Los microtubulos continuos se alargan mas aun y se forma               una nueva envoltura nuclear alrededor de cada grupo de cromosomas hijos .               La envoltura nuclear se forma a partir de vesículas membranosas citoplasmáticas  ,               originadas quizás en el retículo endoplasmico granuloso.               Los nucleolos de cada núcleo reaparecen en relación con cromosomas específicos .               Los cromosomas condensados se expanden y se hacen menos notables ,  y al final  solo              algunas porciones permanecen fuertemente enrolladas como heterocromatina , en tanto              que las regiones expandidas forman la eucromatina.

Si la mitosis y la citocinesis se presentan al mismo tiempo , la membrana que rodea                 la parte media de la célula  ,perpendicular al eje del huso y entre los núcleos hijos se                  profundiza para formar un surco de separación .                  Este sigue profundizándose hasta que encuentra los restos del huso mitótico entre                 los dos núcleos .                 El estrecho puente  , o cuerpo medio puede persistir , por algún tiempo antes de                 romperse y se formen dos células hijas separadas. Los componentes citoplasmáticos                  se distribuyen por igual entre las dos  , y los microtubulos que se hallaban en el                  cuerpo medio se desintegran o se dispersan .

CITOCINESIS

                                                                                                     MEIOSIS :

                    Se dice que las células con dos juegos completos de cromosomas ( 46 cromosomas)                 son  células diploides. Sin embargo , la formación de los gametos debe dar como                  resultado la formación de células que solo tienen un juego de cromosomas                 ( 23 cromosomas en vez de 46 ). A estas células se les llama haploides  y no se pueden                 producir por el proceso normal  de mitosis.                 Existe otro tipo de división celular especial que recibe el nombre de meiosis  , y que                  solamente la presentan las células germinales que dan origen a los gametos .                   La meiosis garantiza que cada gameto tenga la mitad de los cromosomas o numero                  haploide de la especie correspondiente  , por tanto su función es lograr la reducción                 del numero diploide de cromosomas a la mitad o numero haploide ; por lo que se                 caracteriza por presentar dos divisiones celulares , a las que se denomina : primera                 división meiotica y segunda división meiotica .                 Este proceso consta por tanto , de dos divisiones nucleares sucesivas sin un periodo                  intermedio de duplicación del ADN.  

                                                                                    Resumiendo:

               Los procesos esenciales de la meiosis consisten en :                       1-  Reducción del numero de cromosomas.                       2-  Segregación al azar de los cromosomas .                       3-  Recombinación genética por intercambio de segmentos cromosómicos.

Para su mejor estudio, la profase se divide en cinco etapas , que son quienes garantizan la reducción a la mitad del numero de cromosomas :                    1-      Leptoteno :                     Aparecen los cromosomas como largos filamentos  , ya que el ADN y las proteínas                    que se encuentran  formando parte del nucleo comienzan a enrollarse.                    2-      Cigoteno :                     Los cromosomas homólogos se aparean punto por punto ; esto recibe el nombre                     de sinapsis, y como aun se observan como largos filamentos y se ven los dos                      homologos unidos  , forman los bivalentes.

                          3-      Paquiteno :

                   Los cromosomas se enrollan mas , se ven las cromátides  y , como los cromosomas                     homólogos se encuentran unidos se ven cuatro cromátides  y se les denomina tétradas.                    4-      Diploteno :                    Los cromosomas se ven con mas nitidez y pueden observarse los puntos por                    donde están unidos  ambos cromosomas homólogos . Estos puntos de unión reciben                    el nombre de  quiasmas y parece ser la expresión citológica de la recombinación .

                                                            PRIMERA  DIVISION  MEIOTICA :

                Solo un cromosoma ( par de cromátides ) de cada par homologo pasa a cada célula              hija , reduciéndose así a 23 el numero de cromosomas .              Por tanto , la progenie de esta división contiene una cantidad diploide de DNA , pero             difiere de las células diploides normales en que las dos copias de cada cromosoma              derivan solo de uno de los cromosomas homólogos (cromosomas que llevan genes              correspondientes y se asocian en pares en la primera etapa de la meiosis, los             miembros del par derivan de sus dos padres ) que se encontraban en la célula original.  

La etapa final de esta profase corresponde a la diacinesis  , durante la cual los             cromosomas se ven mucho mas engrosados , comienza a desaparecer la membrana             nuclear y se observa la aparición de los centríolos.                La metafase se inicia con la completa formación del huso acromático y la localización             de los cromosomas homólogos unidos por los quiasmas en la placa ecuatorial ,             donde los microtubulos del huso se unen a los centrómeros de cada par , por lo que la             anafase de esta primera división meiotica se caracteriza por la separación de ambos            cromosomas homólogos y la migración de cada uno hacia el polo celular correspondiente.              En la telofase , los cromosomas comienzan a dejar de visualizarse y comienza la            formación del nuevo núcleo , se divide el citoplasma y se producen dos células que tienen             en su núcleo la mitad de los cromosomas de la célula de origen ; por ello , esta             primera división recibe el nombre de reduccional .     

                                                             SEGUNDA  DIVISION  MEIOTICA :

                 Comienza con la  profase después de un corto periodo llamado intercinesis, durante              la cual , los 23 cromosomas de doble cadena de la célula hija , no se duplican .                Durante esta etapa se forma un huso , la envoltura nuclear se fragmenta y los              cromosomas se desplazan hacia el ecuador  para formar una placa de metafase .               La división de los cinetocoros de cada par bivalente produce la liberación de las              cromátides hermanas , que ahora se convierten en cromosomas hijos ; estos se desplazan              hacia los polos opuestos en la anafase y forman núcleos hijos y células hijas en la               telofase .               Todo el proceso produce cuatro células hijas con núcleos haploides .              Esta división ocurre por tanto , en células que tienen un numero haploide de              cromosomas pero cuyas cromátides no se han separado aun  , por lo que su función              es la división longitudinal del cromosoma en el nivel del centrómero.               Se le denomina división ecuacional .      

ILUSTRACIONES                      1-      Duplicación de los cromosomas  .

1.Primera división meiótica : Los cromosomas homólogos se separan formándose dos células. Observa sin embargo,                 que los cromosomas están duplicados, cada uno de ellos está formado por dos cromátidas                 unidas por el centrómero. 

 

 2-      Segunda división meiótica 

   

                                                      OBJETIVOS DE LA MEIOSIS                La meiosis no es un tipo de división celular diferente de la mitosis o una alternativa              a ésta. La meiosis tiene objetivos diferentes.               Uno de estos objetivos es la reducción del número de cromosomas. Otro de sus              objetivos es el de  establecer reestructuraciones en los cromosomas homólogos              mediante intercambios de material genético.              Por lo tanto, la meiosis no es una simple división celular. La meiosis está directamente               relacionada con la sexualidad y tiene, como veremos más adelante, un profundo              sentido para la supervivencia y evolución de las especies.  

                                     SIGNIFICADO BIOLÓGICO DE LA MEIOSIS                           - A nivel genético :                El sobrecruzamiento da lugar a nuevas combinaciones de genes en los cromosomas,             es responsable de la recombinación genética. Por otra parte, cada una de las cuatro             células finales dispone de un conjunto de n cromátidas que no es idéntico al de las otras.              Tanto el sobrecruzamiento como el reparto de las cromátidas dependen del azar y dan             lugar a que cada una de las cuatro células resultantes tenga una colección de genes              diferentes.             Estas colecciones de genes se verán más adelante sometidas a las presiones de la              selección natural de tal forma que solamente sobrevivirán las mejores.              A nivel genético, la meiosis es una de las fuentes de variabilidad de la información.

                                 -  A nivel celular :

              La meiosis da lugar a la reducción cromosómica. Las células diploides se convierten             en haploides.                          -  A nivel orgánico :               Las células haploides resultantes de la meiosis se van a convertir en las células              sexuales reproductoras: los gametos o en células asexuales reproductoras: las esporas.              La meiosis es un mecanismo directamente implicado en la formación de gametos y              esporas. En muchos organismos los gametos llevan cromosomas sexuales diferentes y              son los responsables de la determinación del sexo, en estos casos la meiosis está              implicada en los procesos de diferenciación sexual.  

                                                   COMPLEJO  SINAPTONEMICO :

              Habiamos visto que en la fase de cigoteno de la profase meiotica , los cromosomas               homologos se alinean directamente opuestos uno frente al otro  , en la sinapsis,  y están               unidos en varios puntos de su longitud por estructuras filamentosas, que se nombran                complejos sinaptonemicos .

              Esta estructura, presente solamente durante la profase meiótica, sería la mediadora                estructural del proceso de apareamiento cromosómico y el soporte de la                recombinación génica .           La sinapsis resulta de la formación del complejo sinaptonémico entre los cromosomas           homólogos. Está formado por dos componentes laterales formado por proteínas básicas           como la lisina y arginina y un componente central que tiene además ARN.            La sinapsis se realiza a través de filamentos transversales y la red longitudinal del           componente central. También aparecen estructuras elipsoidales densas denominadas           nódulos de recombinación.   

                                                      GAMETOGENESIS :                      Se denomina gametogénesis al proceso de formación de gametos (por definición                  haploides, n) a partir de la células haploides de la línea germinal.                   La espermatogénesis es el proceso de formación de espermatozoides por                   meiosis (en animales, por mitosis en plantas) en órganos especializados conocidos                   como gónadas (que en los machos se denominan testículos).                  Luego de la división las células se diferencian transformándose en espermatozoides.                  La ovogénesis es el proceso de formación de un óvulo por meiosis (en animales,                   por mitosis en el gametofito de las plantas) en órganos especializados conocidos                   como ovarios.

                Debe destacarse que si bien en la espermatogénesis las cuatro células derivadas de                 la meiosis se diferencian en espermatozoides, durante la oogénesis el citoplasma                 y organelas van a una célula más grande: el óvulo y las otras tres                 ( llamadas glóbulos polares ) no desarrollan.                  En humanos, en el caso de las gónadas masculinas se producen cerca de 200.000.000                  de espermatozoides por día, mientras que las femeninas producen generalmente                 un óvulo mensual durante el ciclo menstrual.  

OVOGÉNESIS: Un óvulo maduro se desarrolla a partir de una ovogonia a traves de una compleja serie de procesos intermedios. La ovogonia por si misma se origina a partir de las células germinales primordiales , en un proceso de 20-30 divisiones activas mitóticas que ocurren durante los primeros meses de vida embrionaria. Una vez completa la embriogenesis a los 3 meses de vida intrauterina, la ovogonia ha comenzado a madurar en los ovocitos primarios , los cuales comenzaran a entrar en meiosis. Al nacer todos los ovocitos primarios están detenidos en una fase de maduración, conocida como : dictiotene, en la que permanecen hasta que la meiosis I se completa en el momento de la ovulación , formándose un solo ovocito secundario, que recibe la mayor parte del citoplasma

La otra célula hija de la primera división meiotica esta formada prácticamente por el núcleo y un pequeñísimo halo citoplásmico , por lo que habitualmente se le conoce con el nombre de corpúsculo polar. La meiosis II comienza y es entonces cuando pude ocurrir la fecundación. De esta segunda división meiotica resultara la formación de otro corpúsculo polar. ( Ver figura I ) . Es decir el ciclo de división celular de las células germinales femeninas es de larga duración ( de 12 a 50 años ). L a primera división , o reduccional, se completa en el momento de la ovulación y la segunda , o ecuacional, se completa durante la fecundación y , solo queda útil una célula , que es el óvulo. Es posible que este intervalo tan largo entre la propia meiosis y su eventual finalización ( hasta 50 años mas tarde ) sea el motivo por el cual existe un claro incremento de las anomalías cromosomicas en los hijos de madres mayores.

FIGURA I: Fecundación

2N

 

2n 2n Vida embrionaria Vida Fetal Nacimiento Ovulacion

2n 2n

2n ( ovocito primario ).

2n n

n

2n

( ovogonia )

M I T 0 S I S

n n

Fecundacion Corpúsculos polares.

2n DICTIOTENE n (ovocito secundario). espermatozoide 2n ( cigoto ).

Meiosis I Meiosis II

ESPERMATOGENESIS: Es un proceso relativamente rápido , con una duración media de 60-65 días. En la pubertad la espermatogonia , que ha realizado unas 30divisiones mitóticas, comienza a madurar en los espermatocitos primarios , los cuales entran en meiosis I , dando espermatocitos secundarios haploides, los cuales continuan con la segunda división meiotica para formar espermatidas que se transforman , sin división celular alguna, en espermatozoides maduros, que están presentes en cada eyaculacion en numero de 100 a 200 millones.

La espermatogenesis es un proceso continuo compuesto por numerosas divisiones mitóticas , posiblemente tantas como 20-25 por año, de modo que un espermatozoide producido por un hombre de 50 años bien podría ser el resultado de varios cientos de divisiones mitóticas previas. Muchas mutaciones se pueden originar por tanto , por errores en la copia de ADN durante la mitosis.

( Figura II ) : ESPERMATOGENESIS : M I T 0 Espermatogonia 2n S I S 2n Espermatocito Primario 2n Mei osis I . Espermatocito Secundario Mei osis II ( n+ ) Cigoto

2n

2N

Fecundacion 2n

2n 2n

2n Pubertad 2n

n

n

60-65 dias

Espermatozoides

DIFERENCIAS  EN  LAS  GAMETOGENESIS  MASCULINA Y  FEMENINA: VARON Comienzo

Pubertad

Duración

60-65 dias.

Numero de mitosis en la formación del gameto.

30-500.

Producción de gametos por meiosis.

4 espermatidas.

Producción de gametos en la vida adulta.

100 a 200 millones por cada eyaculacion

HEMBRA Vida embrionaria Temprana. 10-50 años. 20-30. 1 ovulo + 3 corpúsculos polares. 1 ovulo por ciclo menstrual.

                                                ALTERACIONES  DEL  CICLO  CELULAR:

                 El funcionamiento correcto de los procesos del ciclo celular requiere de cambios en              complejos enzimáticos, entre los que se encuentran las ciclinas, las cinasas dependientes               de ciclinas (CDK) y los complejos que se forman entre ambas (CDK-ciclina).               Las formas activas de los complejos CDK-ciclina están constituidas de dos proteínas              (una cinasa y una ciclina). Las cinasas son enzimas que realizan la fosforilación de               proteínas, y este evento es de gran importancia para la regulación del ciclo celular.              Los complejos CDK-ciclina dirigen a la célula de una fase a otra del ciclo celular.              Por lo tanto, la dinámica del ciclo dependerá de las formas activas o inactivas de los               complejos  CDK-ciclina, entre otros muchos sucesos.                Cuando existe algún daño genético, los mecanismos de control transcripcional de los               complejos CDK-ciclina inducen la interrupción del ciclo celular hasta que el daño se              corrige.              La replicación y segregación del ADN, de los centriolos y de los polos ecuatoriales 

La replicación y segregación del ADN, de los centriolos y de los polos ecuatoriales              están finamente regulados. Defectos en estos mecanismos resultarán en formas de              inestabilidad genómica como deleciones, amplificaciones, translocaciones, no               disyunción de los cromosomas y cambios en la polaridad del genoma.               Estas aberraciones se presentan durante la evolución de las células normales hacia               células con potencial carcinogenico.              Los puntos de control del ciclo celular tienen una función importante en el               mantenimiento de la fidelidad e integridad de la replicación y reparación del genoma.               La dinámica del ciclo celular está regulada por estos puntos de control que actúan              en la transcripción de los genes de CDK y de las ciclinas, en las modificaciones               postranscripcionales de estas proteínas, o en la degradación de las mismas.

Los procesos de regulación por retroalimentación positiva y negativa también                 contribuyen a la progresión del ciclo celular. Los controles negativos en dicha                  progresión están presentes durante el desarrollo, diferenciación, senescencia y                  muerte celular, y pueden tener una función importante en la prevención de la                 tumorigénesis.                 Se conocen dos estadios donde operan los puntos de control en el ciclo celular:                 uno al final de la fase G1 y la entrada a la fase S, y el otro, en la transición de la                 fase G2 a la fase M. De manera general, en la mayoría de los casos, la interrupción                 de la proliferación celular ocurre cuando la integridad del genoma ha sido comprometida.                  Alteraciones en el proceso de interrupción del ciclo celular permiten que células                 con genomas inestables evolucionen a células cancerosas.  

Por otra parte, el funcionamiento inapropiado del huso mitótico induce interrupción                de la progresión del ciclo celular. Además, hay inhibición de un nuevo ciclo si la               mitosis no fue completada en el ciclo previo debido a la inhibición del ensamblaje de                microtúbulos.               Se ha informado que las células cancerosas tienen un aumento en la resistencia               a agentes antimicrotúbulos en relación con las células normales.               La regulación de los centriolos ha sido menos estudiada; sin embargo, defectos en su                duplicación inducen detención de la mitosis por medio de un punto de control.

                                                       Control del ciclo celular y terapia contra el cáncer:

               En términos generales, en las estrategias instrumentadas contra el desarrollo del                 cáncer, el efecto que produce la mayoría de los agentes antineoplásicos es daño al ADN,                al aparato mitótico, a las topoisomerasas, o inhiben la síntesis o incorporación de                 precursores del ADN. El éxito de estos agentes en la muerte selectiva de las células                cancerosas varía principalmente en función del tipo de cáncer.                Algunos cánceres son sensibles a estos agentes y son curables (leucemia linfoblástica               aguda y cánceres de células germinales), mientras que otros son relativamente                resistentes y no son curables (carcinoma de colon). Esta variabilidad de respuestas               refleja la especificidad celular ante los agentes anticancerígenos. En consecuencia, los                puntos de control del ciclo celular representan una buena opción para la aplicación                de los agentes quimioterapéuticos.