Mitosis: división nuclear y reparto del material genético
Proceso por el que una célula somática distribuye copias idénticas de sus cromosomas en dos núcleos; etapas, componentes celulares, funciones biológicas y diferencias con la meiosis.
La mitosis es el proceso mediante el cual una célula somática reparte su material genético duplicado en dos núcleos hijos. Forma parte del ciclo de división celular y asegura que cada célula derivada reciba una copia completa de los cromosomas (cromosomas) y del genoma. Antes de comenzar la mitosis tiene lugar la replicación del ADN en fase S del ciclo, de modo que el contenido hereditario queda duplicado dentro del núcleo celular.
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Características básicas
Al inicio de la mitosis la cromatina se condensa formando estructuras visibles al microscopio de luz (microscopio). Cada cromosoma replicado está compuesto por dos unidades llamadas cromátidas hermanas, unidas por el centrómero. Estas cromátidas serán separadas y distribuidas equitativamente hacia los polos opuestos de la célula, garantizando la identidad genética de las células hijas.
Etapas principales
- Profase: condensación cromosómica y comienzo de la formación del huso mitótico.
- Prometafase: desaparición parcial de la membrana nuclear y unión de los cinetocoros a los microtúbulos.
- Metafase: alineamiento de los cromosomas en la placa metafásica.
- Anafase: separación de las cromátidas hermanas y movimiento hacia los polos.
- Telofase: reconstitución de la envoltura nuclear y descondensación de la cromatina.
Al término de la mitosis suele producirse la citocinesis, división del citoplasma, que completa la formación de dos células hijas funcionalmente independientes.
Componentes y maquinaria
El proceso depende de estructuras y proteínas especializadas: centrosomas que organizan los microtúbulos del huso, microtúbulos que ejercen fuerzas sobre los cromosomas, cinetocoros que median la unión a los microtúbulos, y factores que regulan la progresión fase a fase. La coordinación entre la separación cromosómica y la división citoplasmática es esencial para mantener la integridad genética y la función celular.
Importancia biológica y contrastes
La mitosis permite el crecimiento, la renovación y la reparación de tejidos en organismos multicelulares: la producción de nuevas células somáticas es continua en muchos órganos. No es el mecanismo por el que se generan las células sexuales; los espermatozoides (espermatozoides) y los óvulos (óvulos) se forman por meiosis, un tipo de división que reduce el número cromosómico. Es decir, la mitosis reproduce células somáticas mientras que la formación de gametos sigue una vía distinta con resultados y regulación diferentes.
Historia breve y perspectivas
Los primeros estudios de la mitosis se remiten a observaciones microscópicas de finales del siglo XIX; con el tiempo, avances en microscopía y biología molecular ampliaron el conocimiento sobre sus mecanismos. La investigación actual explora cómo fallos en la mitosis contribuyen a enfermedades como el cáncer y cómo modular sus pasos puede tener aplicaciones médicas y biotecnológicas. Para introducciones visuales y recursos didácticos consulte textos y bases de datos especializadas: ciclo celular, cromosomas y trabajos sobre técnicas microscópicas y regulación de la mitosis.
Fases de la mitosis
Hay cinco fases de la mitosis. Cada fase se utiliza para describir el tipo de cambio que experimenta la célula. Las fases son profase, prometafase, metafase, anafase y telofase.
Prophase
Durante la profase, la cromatina (ADN enredado) del núcleo se condensa en cromosomas (ADN agrupado). Los pares de centríolos se desplazan a los lados opuestos del núcleo. Las fibras del huso comienzan a formar un puente entre los extremos de la célula.
Prometafase
Durante la prometafase, la envoltura nuclear que rodea a los cromosomas se rompe. Ahora no hay núcleo y las cromátidas hermanas están libres. En cada centrómero se forma una proteína llamada cinetocoro. Unas largas y delgadas proteínas se extienden desde los polos opuestos de la célula y se unen a cada cinetocoro.
Metafase
Durante la metafase, el par de cromátidas se alinea por el empuje y el tirón de los microtúbulos del cinetocoro unidos, de forma similar a un juego de "tira y afloja". Las dos cromátidas hermanas permanecen unidas entre sí en el centrómero. Los cromosomas se alinean en el ecuador de la célula, o línea central, y se preparan para la división. Esta es la fase más larga de la mitosis.
Anafase
Durante la anafase, las cromátidas hermanas se separan y se desplazan desde el ecuador de la célula (placa de la metafase) hacia los polos de la misma. El cinetocoro se une al centrómero. Los microtúbulos se aferran al cinetocoro y acortan su longitud. Otro grupo de microtúbulos, los no cinetocóricos, hacen lo contrario. Se alargan. La célula comienza a estirarse a medida que los extremos opuestos se separan.
Telofase
La telofase es la etapa final de la mitosis: la célula misma está lista para dividirse. Un juego de cromosomas se encuentra ahora en cada polo de la célula. Cada juego es idéntico. Las fibras del huso comienzan a desaparecer y se forma una membrana nuclear alrededor de cada juego de cromosomas. Además, aparece un nucléolo dentro de cada nuevo núcleo y los cromosomas monocatenarios se desenrollan en hebras invisibles de cromatina.
Citocinesis
La citocinesis, aunque es muy importante para la división celular, no se considera una etapa de la mitosis. Durante la citocinesis, la célula se divide físicamente. Esto ocurre justo después de la anafase y durante la telofase. El surco de clivaje, que es el pellizco causado por el anillo de proteínas, se pellizca completamente, cerrando la célula.
Ahora la célula se ha reproducido con éxito. Después de la citocinesis, la célula vuelve a la interfase, donde se repite el ciclo. Si la citocinesis se produjera en una célula que no hubiera pasado por la mitosis, las células hijas serían diferentes o no funcionarían correctamente. Una seguiría teniendo el núcleo y la otra carecería de él. La citocinesis es diferente tanto en los animales como en las células vegetales. En las células vegetales, en lugar de dividirse en dos mitades, se forma una placa celular. Se trata de una pared celular que se forma entre los dos núcleos después de que se hayan separado. Esto debe ocurrir porque las células tienen una forma rígida y deben estar completamente cubiertas por la pared celular para funcionar.
Preguntas y respuestas
P: ¿Qué es la mitosis?
R: La mitosis forma parte del ciclo de división celular en el que los cromosomas se copian para formar dos conjuntos idénticos de cromosomas, y el núcleo celular se divide en dos núcleos idénticos.
P: ¿Qué ocurre antes de la mitosis?
R: Antes de la mitosis, la célula crea un conjunto idéntico de su propia información genética, lo que se denomina replicación. La información genética está en el ADN de los cromosomas.
P: ¿Cómo podemos observar la mitosis?
R: Al principio de la mitosis, los cromosomas se enrollan y se hacen visibles con un microscopio de luz. Los cromosomas son ahora dos cromátidas unidas en el centrómero. Como las dos cromátidas son idénticas entre sí, se denominan cromátidas hermanas.
P: ¿En qué tipo de células se produce la mitosis?
R: La mitosis se produce en todos los tipos de células en división del cuerpo humano, excepto en los espermatozoides y los óvulos (gametos o células sexuales).
P: ¿Qué proceso ocurre en cambio para los gametos?
R: Para los gametos (espermatozoides y óvulos), se produce en su lugar un método de división diferente llamado meiosis.
P: ¿Cómo llamamos a un conjunto idéntico creado por una célula antes de la mitosis?
R: Un conjunto idéntico creado por una célula antes de la mitosis se llama replicación.
P: ¿Cómo llamamos a dos cromátidas que son idénticas entre sí durante la mitosis?
R: Dos cromátidas que son idénticas entre sí durante la mitosis se denominan cromátidas hermanas.
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Autor
AlegsaOnline.com Mitosis: división nuclear y reparto del material genético Leandro Alegsa
URL: https://es.alegsaonline.com/art/65558
Fuentes
- biology.clc.uc.edu : biology.clc.uc.edu/courses/bio104/mitosis.htm
- nature.com : nature.com/scitable/topicpage/mitosis-and-cell-division-205/