División Celular: Mitosis

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División Celular: Mitosis

La división celular por mitosis es un proceso complejo por el cual los materiales celulares se reparten en partes iguales entre las dos células hijas, resultando virtualmente idénticas entre sí e idénticas a su progenitora, es decir que cada nueva célula derivada del proceso mitótico, hereda una copia exacta de la información genética de la célula progenitora.

Esto se debe en parte a que cada célula hija recibe alrededor de la mitad del contenido del citoplasma de la célula madre o progenitora. Esta división implica cambios previos ocurridos a nivel bioquímico, fundamentalmente la duplicación del ADN.

Figura 1. Ciclo de División Celular

Una célula típica, a lo largo de su vida, alterna entre fases de crecimiento y división denominado ciclo celular. En general consta de un período donde ocurre un importante crecimiento y aumento de la cantidad de organoides (interfase), un período de división celular

(mitosis o meiosis) y la citocinesis.

La interfase, a su vez, involucra períodos donde la célula realiza los procesos vitales propios de su función. Se la subdivide en tres períodos o etapas: G1, S y G2:

Etapa G1 es un período muy variable en su duración donde ocurre un crecimiento general y duplicación de las organelas del citoplasma, excepto mitocondrias y cloroplastos los cuales se originan por división de estas estructuras preexistentes (recordar que ambos contienen ADN y ribosomas que les permite dividirse de forma más o menos independiente del núcleo celular).

Este período puede durar desde horas hasta años como ocurre por ejemplo en las neuronas (que no se dividen), en éstas el ciclo se detiene en G1 por lo que se dice que están en G0. En cambio en el otro extremo tenemos a las células que van a dar origen a los glóbulos rojos y en ellas el período G1 ocurre muy rápido puesto que la vida media de un glóbulo rojo es muy corta (120 días en el Hombre y 55 días en el ratón).

En este período la célula posee una actividad bioquímica intensa, el ADN está en forma de cromatina, la célula aumenta de tamaño, sintetiza ribosomas y una gran diversidad de proteínas como: enzimas, proteínas del citoesqueleto, de membrana, etc., algunas estructuras como Aparato de Golgi, lisosomas y vacuolas derivan del retículo endoplasmático que aumenta de tamaño y se renueva constantemente, también en esta etapa se comienzan a duplicar los centríolos (recordar el capítulo de Componentes Celulares).

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Etapa S: es el proceso clave de replicación del ADN. Durante esta etapa se sintetiza ADN, histonas y otras proteínas asociadas al ADN.

Etapa G2: esta fase precede a la etapa de división celular. Durante este período la célula se prepara para la división celular, se terminan de duplicar los centríolos y el ADN, que estaba en estado de cromatina, comienza a pasar al estado de cromosomas.

Figura 2. Fases del Ciclo Celular

En el siguiente esquema se representa las etapas del Ciclo Celular de una célula hipotética que contiene dos cromosomas:

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Figura 3

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Mitosis (o división del núcleo o cariocinesis)

Del esquema de arriba vemos que el proceso de mitosis comienza al finalizar el período G2 y termina originando dos células hijas que inician un nuevo ciclo (interface- G1). Ambas células hijas contienen un conjunto completo de cromosomas y más o menos la mitad del citoplasma y de las organelas de la célula madre.

En organismos unicelulares, la mitosis es una forma de reproducción asexual. En organismos pluricelulares es el medio por el cual a partir de una sola célula (huevo o cigota) pueden crecer y reparar los tejidos dañados.

La mitosis es semejante en todas las células eucariotas aunque existen algunas diferencias entre las células animales y vegetales. Las fases de la mitosis son: Profase, Metafase, Anafase y Telofase.

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Cuando una célula está en interfase, el material cromosómico está disperso y se observan como finos cordones. Al iniciarse la mitosis, la cromatina se arrolla lentamente y se condensa en forma compacta. Esta condensación sería necesaria para los complejos movimientos y separación de los cromosomas durante la mitosis. Cuando los cromosomas condensados se tornan visibles, cada uno consiste en dos réplicas llamadas cromátides unidas entre sí por el centrómero. Dentro de éste hay estructuras proteicas, los cinetocoros.

Figura 4

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Etapas de la Mitosis

Profase: el comienzo de la profase está indicado por la visualización de los cromosomas. Cada uno de esos cromosomas está constituido por dos cromátidas (recordar que la duplicación del ADN ocurre en la interfase previa). Durante la profase los cromosomas tienden a una máxima espiralización, haciéndose más gruesos y cortos. Hacia el final de la profase, el nucléolo tiende a desintegrarse para finalmente desaparecer y se desintegra la membrana nuclear, en tanto que comienza a constituirse las fibras del huso mitótico (en el citoplasma) a partir de los centríolos previamente duplicados. El huso acromático (o mitótico) está constituido por microtúbulos de igual naturaleza que aquellos que forman los centríolos. (Repasar el capítulo de Componentes Celulares). Algunas veces se denomina prometafase a la transición entre la profase y la metafase. Se trata de un período muy corto durante el cual se termina de desintegrar la envoltura nuclear y se acaba de armar el aparato mitótico.

Metafase: los cromosomas, que poseen su máxima espiralización (o condensación), se unen a determinadas fibras del huso a la altura de los centrómeros y se disponen en el plano ecuatorial de la célula.

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Figura 5. Metafase

Anafase: en esta etapa, los microtúbulos del huso van acortándose de modo que cada una de las cromátides hermanas se mueven hacia los polos de la célula. De este modo se opera la repartición del material genético duplicado en la interfase.

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Figura 6. Anafase

Telofase: en la última etapa de la mitosis, los cromosomas hijos separados en dos grupos, se descondensan (desespiralizan); la envoltura nuclear se forma nuevamente a partir del retículo endoplasmático y se sintetizan nuevos nucléolos en cada uno de los núcleos hijos.

Figura 7. Telofase

Citocinesis: consiste en la separación del citoplasma para limitar dos nuevas células. En las células animales se produce típicamente una constricción ecuatorial en la célula, que avanza de afuera hacia adentro. En las células vegetales, luego o simultáneamente a la telofase y a partir de

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vesículas del dictiosomas, se forma una placa en el ecuador de la célula (el fragmoplasto) que avanza desde el centro hacia la periferia hasta alcanzar las paredes y finalmente fundirse con ellas. Recordar cuando vimos las diferencias entre células vegetal y animal, que las células vegetales no posee centríolos pero igual se forma un huso mitótico denominado huso anastral

Figura 8. Citocinesis

Figura 9. Mitosis en célula vegetal

REFERENCIAS

Granados V. Sf. Curso de ambientación universitaria. Universidad Nacional de José C. Paz. Células procariotas y eucariotas. Pág. 121 – 127.

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