DIVICION CELULAR DE LA
MITOSIS Y LA MEIOSIS
En
este artículo veremos cosas cómo qué es la mitosis y la meiosis,
por qué son diferentes y qué cuáles son las fases de la mitosis y de la
meiosis.
Es importante conocer
la diferencia entre mitosis y meiosis. Mientras que la mitosis siempre da lugar a células con el mismo número de
cromosomas, y además, idénticos a los de las células madre, en el caso de la meiosis, el número de cromosomas es la mitad que
en las células madre y, además, son diferentes, ya que se ha producido la
recombinación genética. Otra diferencia importante es que la mitosis da lugar a
dos células hijas y la meiosis a cuatro.
La mitosis
La mitosis
se define como un proceso de división celular asociada a la división de
las células somáticas. Las células somáticas de un organismo
eucariótico son todas aquellas que no van a convertirse en células sexuales y
por tanto, la mitosis da lugar a dos células exactamente iguales.
Fases de la mitosis
Interfase de la
mitosis
La interfase
es el tiempo que pasa entre dos mitosis o división del núcleo celular.
Durante esta fase, sucede la duplicación del número de cromosomas (es
decir, del ADN). Así, cada hebra de ADN forma una copia
idéntica a la inicial. Las hebras de ADN duplicadas se mantienen
unidas por el centrómero. La finalidad de esta duplicación es entregar a cada
célula nueva formada la misma cantidad de material genético que posee la célula
original. Además, también se duplican otros orgánulos celulares como, por
ejemplo, los centríolos que participan directamente en la mitosis (foto 1).
Foto 1: Interfase celular antes de la división
Terminada
la interfase, empieza la división celular, así como la conocemos, formada por
las cuatro fases: Profase, Metafase, Anafase, Telofase.
Profase de la mitosis
Durante
la profase las hebras de ADN se condensan y van adquiriendo una forma
determinada llamada cromosoma. Desaparecen el involucro nuclear y el nucléolo. Los centríolos
se ubican en puntos opuestos en la célula y comienzan a formar unos finos
filamentos que en conjunto se llaman huso mitótico (foto 2).
Foto 2: Profase mitótica Metafase de la mitosis En
la metafase las fibras del huso mitótico se unen a cada centrómero de los
cromosomas. Estos se ordenan en el plano ecuatorial de la célula, cada uno
unido a su duplicado (foto 3).
Foto 3: metafase mitótica Anafase de la mitosis En
la anafase los pares de cromosomas se separan en los centrómeros y se mueven a
lados opuestos de la célula. El movimiento es el resultado de una
combinación del movimiento del centrómero a lo largo de los micro túbulos del
huso y la interacción física de los micro túbulos polares (foto 4).
Foto 4: Anafase mitótica Telofase de la mitosis Finalmente,
en la telofase las cromáticas llegan a los polos opuestos de la célula y
se forman así las nuevas membranas alrededor de los núcleos hijos. Los
cromosomas se dispersan y ya no son visibles al microscopio óptico (foto 5).
Foto 5: Telofase mitótica
Citocinesis: En esta fase se forman
dos células hijas pero con el mismo número de cromosomas de la célula madre.
La meiosis
La meiosis
es el proceso de división celular mediante el cual se obtienen
cuatro células hijas con la mitad de cromosomas. La meiosis se
produce en dos etapas principales: meiosis I y meiosis II.
La importancia evolutiva de la meiosis
es fundamental ya que mediante este proceso se produce la recombinación
genética, responsable de la variabilidad genética y en última instancia, de la
capacidad de evolucionar de las especies.
Primera división meiótica:
En síntesis, en la primera división meiótica (meiosis
I) se evidencian los cromosomas, cada uno de ellos formados por dos cromatidas.
Estos cromosomas, mitad de ellos de origen materna y la otra mitad de origen
paterno, después de haber sufrido algunos procesos durante la profase (en
particular el crossing-over o recombinación del ADN, del cual hablaremos más
delante), se disponen en zona ecuatorial de la célula.
Aquí no se dividen en las dos cromatidas,
pero se unen a las fibras del huso mitótico para poder migrar a los dos polos.
En este modo cada pareja de cromosomas homólogos, una se dirige a un polo
mientras la otra pareja al otro. A final de la primera división meiótica, se
han producido dos células y cada una de ellas con la mitad de los cromosomas
homólogos, esta es la diferencia fundamental con la mitosis.
Ahora veremos más en detalle este
proceso de división meiótica.
Como en la mitosis, también la meiosis
está formada por 4 fases que veremos a continuación.
Profase I de la meiosis
La cromatina visible en el núcleo
celular se condensa de modo que se forman estructuras con una forma de
bastoncillo, llamados cromosomas. Cada cromosoma aparece en forma de X, ya que
está formado por dos cromatidas hermanas, unidos en un punto llamado centrómero. Las cromatidas derivan del proceso de duplicación del ADN, por lo tanto
cada uno es idéntico genéticamente al otro.
En esta fase, y es el aspecto más
importante de la meiosis, una vez que los cromosomas homólogos están unidos
entre sí, se realizan intercambios cruzados (crossing-over o recombinación
genética) véase foto 6. La membrana que rodea el núcleo
desaparece y se forman unos microtúbulos proteicos, que se extienden de un polo
a otro de la célula. La importancia de la recombinación genética radica en que
es el proceso por el cual se aporta variabilidad a la composición genética de
las células resultantes.
Foto 6: Crossing over
Metafase I de la meiosis
Los cuatro homólogos están dispuestos
simétricamente en una línea imaginaria, en el plano ecuatorial,
transversal a la zona. De esta manera, cada uno se dirige hacia uno de los dos
polos de la célula.
Anafase I de la meiosis
Las fibras del huso mitótico se ponen en
contacto con los centrómeros; cada tétrada migra a un polo de la célula.
Telofase I de la meiosis
En los dos polos de la célula madre
se forman dos grupos de cromosomas haploides, donde solo hay un cromosoma de
cada tipo. Los cromosomas se encuentran todavía en la fase tétrada. El
citoplasma de las dos células se distribuye y se realiza a citocinesis, es
decir la división celular de la célula madre en dos células hijas separadas.
Las fibras del huso mitótico se desintegran y los cromosomas se dispersan.
Segunda división meiótica
La segunda
división meiótica no incluye replicación del ADN. Los cromosomas
formados por dos cromatidas, se desplazan a la línea ecuatorial y se pegan al
huso mitótico: Las dos cromatidas de cada uno de los cromosomas se separan y
migran a los polos.
De este modo se forman cuatro células, cada una de ellas con un
conjunto haploide de cromosomas y sobre todo con una variedad de
distintos cromosomas (origen materno y paterno). Durante esta separación se
verifica una distribución independiente de los cromosomas maternos y paternos,
así que al final habrá una variedad diferente de cromosomas en las cuatro
células hijas (foto 7).
Foto 7: proceso de la meiosis
Profase II de la meiosis
La cromatina se condensa de nuevo, de
modo que se pueden ver los cromosomas, formados por dos cromátidas unidos por
el centrómero. Otra vez se formará el huso mitótico de los microtúbulos.
Metafase II de la meiosis
Los cromosomas están dispuestos en una
línea ecuatorial, transversal respecto a las fibras del huso mitótico, de modo
que cada cromátidas mire a uno de los polos de la célula. Los centrómeros
pierden contacto con las fibras.
Anafase II de la meiosis
Las cromatidas migran cada uno de ellos
a los polos de la célula, moviéndose a través del huso mitótico, de esta manera
cada cromátida se convierte en un cromosoma.
Telofase II
En los dos polos de la célula, se
forman dos grupos de cromosomas, las fibras del huso mitótico se disgregan, los
cromosomas empiezan a desaparecer y al final se forma una membrana nuclear. El
citoplasma de la célula se divide en dos, y eso lleva a la formación de dos
células hijas haploides.
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