Todos los organismos vivos poseen como unidad fundamental de función y estructura a la célula, esta únicamente a partir de una célula preexistente y posteriormente la célula tiene vida propia. Mediante varias investigaciones y con la evolución de los instrumentos tecnológicos, se logró descubrir la parte esencial de la vida en el y tras la invención del microscopio se lograron determinar las células en los tejidos animales y vegetales, por último, se encontró similitud en la organización estructural de los organismos.

Historia En 1558 fueron publicados los trabajos de Conrad Gesner (Suizo, 1516-1565), donde para identificar la estructura del grupo protista (foraminíferos) utilizaron los primeros lentes de aumento en la historia de la Biología que tenían amplificación entre 10x y 30x, posteriormente se fue descubriendo organismos no visibles por el ojo humano, por lo tanto, estos fueron llamados microorganismos.

Si bien es cierto todas células provienen de otras células (Virchow. 1858) por lo que se origina la división celular (reproducción) que representa el crecimiento de poblaciones de células, donde una célula, conocida como la "célula madre", crece y se divide para producir dos "células hijas", como también el incremento en el volumen del citoplasma y de los orgánulos, y el material genético seguido de la replicación (mitosis).

Proliferación celular Las células se desarrollan según el tejido al que pertenezcan , por ejemplo en tejidos epiteliales y hepáticos las células se encuentran en constante división, sin embargo, en tejidos musculares y nerviosos la división de la célula termina poco después de su nacimiento. El crecimiento de organismos microbianos en unicelulares consiste en el aumento de tamaño, mientras que en pluricelulares se da el aumento del número de células y consecuentemente el aumento de tamaño del individuo, a partir de esto las células se dividen en dos grandes grupos: eucariotas y procariotas

Cada tipo de células tiene una forma de crecimiento diferente, no obstante, en ambas el crecimiento consiste en el aumento masa celular y modificación de los orgánulos para lograr cumplir el ciclo de vida de la célula. El periodo de proliferación en bacterias (procariotas) varía de acuerdo el tiempo, un estudio realizado por el Departamento de Microbiología del Instituto "Cornell University, College of Agriculture and Life Sciences" explica como las bacterias que nacen de una sola célula madre llegan a ser un grupo aproximado de 2 097 152 microorganismos en tan solo 5 horas.

Crecimiento y diferenciación celular

El ciclo celular y sus características miniaturadeimagen|278x278px|Descripción gráfica del ciclo celular

Sigue una secuencia ordenada en el tiempo. Cada proceso se da una única vez por cada ciclo. El proceso ocurre de forma completa e irreversible. Puede funcionar bien incluso cuando alguna parte del proceso falla.

Ciclo celular en célula eucariota El ciclo celular describe una serie de acontecimientos que se producen durante la vida de una célula eucariota que se divide en: Mitosis o fase M, que corresponde a la fase de división celular. Fase G1 , que ocupa la mayor parte del ciclo. Fase S, que realiza la síntesis de ADN. Fase G2 donde se prepara la mitosis con una célula tetraploide que entra en la fase M y realiza de un nuevo el ciclo celular.

Crecimiento celular procariota El ciclo celular inicia con la formación de una célula y termina con la división para formar dos células hijas, el crecimiento procarionte está conformado por tres ciclos y a diferentes tiempos. El primero de ellos es conocido como la fase C y es donde se produce la replicación del ADN, posteriormente la célula inicia el proceso de división cromosómica por fisión binaria y finalmente en la fase D se produce el proceso de separación y creación de dos nuevas células.

El crecimiento en organismos unicelulares es estudiado a escala individual y a escala poblacional, sin embargo, las investigaciones se centran en el crecimiento de poblaciones debido a que se emplean los microorganismos para trabajar con medios de cultivos.

Potencialidad de una célula Las células tienen la capacidad de diferenciarse entre sí de acuerdo a su tipo de crecimiento, existen células de potencia máxima que tienen la capacidad de total para ser reconocidas y son llamadas totipotentes, por otro lado, las células con menos capacidad son llamadas pluripotentes y se las encuentra generalmente en capas germinativas de plantas como en el endodermo.

Finamente células multipotentes y unipotentes son las células que tienen menor potencia, por ende, es difícil reconocerlas al igual que terminar el crecimiento de sus organelos.

Genes de la diferenciación celular Los genes de las células varían debido a que la célula se desarrolló en ambientes diferentes a otra, por lo tanto, mantuvo relaciones diversas con otras células. Existen dos clases de genes de diferenciación: Tipo de genCaracterísticasDe mantenimientoConstituyen el 20% de la célula, encargados de realizar las funciones principales dentro de la célula.Específicos de tejidoConstituyen el 80% de la célula, se activan solo en el proceso de diferenciación celular para especializar cada célula.

Etapas del crecimiento celular Fase I o fase de latencia: En esta fase no se aumenta la concentración de células, debido a que se están ajustando a su nuevo entorno por lo que tendrán que reajustar una nueva forma metabólica para poder consumir los nutrientes. Fase II o crecimiento exponencial: La velocidad de crecimiento de la célula es proporcional a la concentración de las células debido a que estas se dividen con rapidez porque las rutas enzimáticas para metabolizar están en ejecución gracias a todos los nutrientes que esta le brinda. Fase III o estacionaria: Las células logran ocupar un espacio biológico donde la falta de nutrientes, acumulación de ácidos orgánicos, materiales tóxicos y metabolitos van a limitar su crecimiento hasta que lleguen a cero. Fase IV o fase de muerte celular: En esta fase ocurre una disminución en la concentración de células vivas, esto es provocado por el agotamiento de nutrientes y subproductos tóxicos. Desarrollo de células madre miniaturadeimagen|353x353px|Esquema del crecimiento de células madre y mutacionesEn un estudio llevado a cabo por Poon, G.Y.P., Watson, C.J., Fisher, D.S. et al., se plasma que en la fase inicial de desarrollo, las células madre crecen exponencialmente a partir de una sola célula hasta alcanzar un tamaño de población fijo, N. Luego, en la fase posterior de homeostasis de células madre se mantiene en N gracias a la autorrenovación estocástica y diferenciación terminal a la misma velocidad, 1/τ, donde τ es el tiempo entre las divisiones simétricas de las células madre. Dependiendo de la fase en la que se produzca una mutación, esta tendrá mayor o menor probabilidad de presentar altos VAF.

Crecimiento y desarrollo celular normal En tejidos normales, el crecimiento de nuevas células y la muerte de células viejas se mantienen en equilibrio, debido a que cada día mueren miles de células, así como también se generan células nuevas que toman el lugar de las que mueren., por lo que el crecimiento celular normal se basa en la división secuencial de las células y la repartición correcta de sus funciones, por ejemplo, una célula de la epidermis produce dos células de forma simultánea, una de ellas se “une” a la capa que forma la epidermis, y la otra continua dividiéndose en otras dos, y así sucesivamente.

El Ciclo Celular miniaturadeimagen|Crecimiento celular La capa externa de la piel (epidermis) tiene un grosor en la que se encuentran alrededor de una docena de células, por lo tanto estas están en la base de la capa basal , donde se dividen la misma proporción que las células liberadas de la superficie. Cada vez que se divide una de estas células basales, produce dos células. Una permanece en la capa basal y continúa su división, mientras que la otra sale de la capa basal y no se divide. Por lo tanto, el número de células que se dividen en la capa basal va a ser igual al número de las que no se dividen.

Procesos celulares Para que este proceso se lleve a cabo, es necesario la ejecución de dos pasos: la proliferación y la apoptosis .

Proliferación Es el crecimiento y la reproducción de las células que se da de un modo controlado y depende de las necesidades del organismo, así como del tejido que se va a proliferar, así por ejemplo, las células que conforman el hígado se dividen solo si se extrae parte del órgano, o en el caso de los glóbulos blancos que han perdido su capacidad de división. Los factores externos como la temperatura, el pH o la concentración de nutrientes, también juegan un papel muy importante porque pueden acelerar o retardar el proceso de proliferación .

Apoptosis o "suicidio celular"

Es el mecanismo donde las células viejas o dañadas se autodestruyen, esto puede ocurrir durante el desarrollo de la célula y se refiere a una forma de muerte celular que está vinculada con las enfermedades cardiovasculares, se genera por la necesidad de eliminar aquellas células que ya no son necesarias dentro del cuerpo . miniaturadeimagen|Procesos celulares Por lo tanto si estos procesos celulares no son equilibrados y se desestabilizan ya sea que las células proliferen de forma incontrolada o no mueran en el momento apropiado, o ambas cosas, esto puede provocar cáncer.

Crecimiento celular anormal No todo crecimiento celular anormal debe ser precisamente canceroso. Por ejemplo, "el término hiperplasia hace referencia a un tipo de bulto no canceroso que consiste en células que se dividen rápidamente, lo que genera un número más grande de lo usual de células normales", como la callosidad en las manos cuando se aprende a balancear ya sea una raqueta de tenis o un palo de golf, a esto se lo denomina hiperplásticas cutáneas, pero también hay casos irreversibles donde se puede dar el incremento del cáncer. miniaturadeimagen|Crecimiento celular anormal (cáncer) La displasia es un bulto celular anormal de tipo no canceroso cuando es detectado a tiempo, caso contrario puede progresar y conllevar al cáncer como el cáncer cervical, estos bultos presentan pérdida de distribución del tejido normal y de la estructura celular, por lo tanto pueden presentar cambios en ADN y en estructuras celulares como el núcleo.

Desarrollo de cáncer Iniciación Una mutación inactiva un gen supresor de tumores. La célula mutada proliferaPromoción Una mutación inactiva un gen reparador de DNA. La mutación de un protooncogén crea un oncogén.Progresión Las mutaciones inactivan otros genes supresores de tumores y posteriormente se genera el cáncer.

Factores del crecimiento celular Uno de los factores del crecimiento es una proteína liberada por ciertas células que estimulan a otras células a dividirse, es decir tiene la capacidad de promover la mitosis , como en el caso del factor de crecimiento derivado de plaquetas PDGF, que es sintetizado por las células sanguíneas llamadas plaquetas.

Cuando una población celular alcanza una cierta densidad, la disponibilidad de nutrientes se vuelve insuficiente para permitir el crecimiento y división celular, por lo tanto la inhibición depende de la densidad y de la dependencia de anclaje que funcionan en los tejidos del cuerpo, es así como las células cancerígenas no presentan ni inhibición dependiente de la densidad ni dependencia de anclaje.

Las moléculas que regulan el crecimiento son normalmente proteínas que componen la matriz extra-celular y son las que establecen la existencia de tres factores de crecimiento del organismo, por lo tanto del crecimiento celular. Mitógenos: encargados de estimular la división celular, mediante el control celular del ciclo Factor de crecimiento: encargados de estimular el crecimiento de masa de células mediante las síntesis de proteínas e inhibición de macromoléculas.