La mitosis

La mitosis es el proceso por el cual una célula segrega su ADN duplicado, dividiendo finalmente su núcleo en dos. El mecanismo primario por el cual los organismos generan nuevas células es a través de la división celular. Durante este proceso, una única célula “madre” se dividirá y producirá células “hijas” idénticas. De esta manera, la célula madre es capaz de transmitir su material genético a cada una de sus células hijas. Primero, sin embargo, las células deben duplicar su ADN.

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Fases de la mitosis

Las células, que son los bloques de construcción de todos los seres vivos, se reproducen duplicando su contenido y dividiéndose en dos nuevas células llamadas células hijas. Este proceso de cinco etapas se llama mitosis, y es parte integral del ciclo de vida de una célula. Mientras que los organismos unicelulares como las bacterias se duplican para formar dos organismos completamente nuevos, se requieren muchas rondas de mitosis para el crecimiento y desarrollo de organismos multicelulares como los humanos y otros mamíferos.

Interfase

Durante la interfase, la célula se prepara para la división. Las células contienen muchas proteínas y estructuras llamadas orgánulos que deben replicarse en preparación para la duplicación. El ADN de la célula también se duplica durante esta fase, creando dos copias de cada cadena de ADN llamada cromosoma. En este momento la célula también aumenta de tamaño. La mayor parte de la vida de la célula se pasa en interfase.

Profase

En la fase siguiente, llamada profase, los cromosomas duplicados de la fase anterior se condensan, lo que significa que se compactan y se enrollan más firmemente. Un aparato conocido como husillo mitótico se forma en los bordes de la célula divisoria. El huso mitótico está formado por proteínas llamadas microtúbulos que se alargan gradualmente durante la profase, lo que impulsa la división de la célula al alargándola.

Metafase

La metafase precedente es un período llamado prometafase, durante el cual la membrana, o envoltura nuclear, que rodea a los cromosomas se descompone, permitiendo que los cromosomas condensados entren en contacto directo con los microtúbulos del huso mitótico. Al entrar en la metafase, los pares de cromosomas condensados se alinean a lo largo del ecuador de la célula alargada. Debido a que se condensan, se mueven más fácilmente sin enredarse.

Anafase

Durante la anafase, los pares de cromosomas, también llamados cromátides hermanas, son atraídos a polos opuestos de la célula alargada. Por lo tanto, las copias duplicadas del ADN de la célula están ahora a ambos lados de la célula y están listas para dividirse completamente. En esta etapa los microtúbulos se acortan, lo que comienza a permitir que la célula se separe.

Telofase

La característica más importante de la telofase es que la envoltura nuclear, que previamente se había descompuesto para permitir a los microtúbulos acceder y reclutar los cromosomas al ecuador de la célula divisoria, se reforma como dos nuevas envolturas nucleares alrededor de las cromátidas hermanas separadas. La división completa de la célula, sin embargo, no está completa hasta que se produce la citoquinesis.

La citoquinesis es el proceso por el cual la célula alargada es finalmente pellizcada en dos células completamente nuevas por un anillo de proteínas llamadas actina y miosina, las mismas proteínas que se encuentran en el músculo. En este punto, el citoplasma, o líquido en el que se bañan todos los componentes celulares, se divide por igual entre las dos nuevas células hijas. Cada célula hija es idéntica, contiene su propio núcleo y una copia completa del ADN del organismo.

Errores en la Mitosis

Los errores en la mitosis normalmente ocurren durante la metafase, cuando los cromosomas se alinean en la placa de la metafase. Si los cromosomas duplicados no se emparejan correctamente en la placa de la metafase, el par no se moverá adecuadamente a cada polo durante la anafase. Esto hace que una célula tenga dos copias del cromosoma, mientras que la otra célula no tiene ninguna.

Este tipo de error es normalmente fatal para la célula hija que carece de una copia de un cromosoma. Las células que reciben dos copias de un cromosoma tendrán un aumento en la expresión de los genes contenidos en el cromosoma adicional. Si la función de los genes es retardar el crecimiento, la copia adicional puede ser fatal para la célula. Sin embargo, si los genes promueven el crecimiento, la célula puede crecer incontrolablemente, llevando al cáncer.

La mitosis en organismos procariotas y eucariotas

Los mecanismos de división celular varían entre los procariotas y los eucariotas. Los procariotas son organismos unicelulares, como bacterias y archaea. Tienen una estructura interna simple con ADN flotante. Utilizan la división celular como método de reproducción asexual, en el que la composición genética del padre y de la descendencia resultante es la misma.

Un mecanismo común de reproducción asexual en las procariotas es la fisión binaria. Durante este proceso, la célula madre duplica su ADN y aumenta el volumen de su contenido celular. Eventualmente una fisura emerge en el centro de la célula, llevando a la formación de dos células hijas idénticas.

Las células eucariotas, por otro lado, tienen un compartimiento central organizado, llamado núcleo, y otras estructuras, como mitocondrias y cloroplastos. La mayoría de las células eucariotas se dividen y producen copias idénticas de sí mismas aumentando su volumen celular y duplicando su ADN a través de una serie de fases definidas conocidas como el ciclo celular. Dado que su ADN está contenido dentro del núcleo, también se someten a la división nuclear.

Al igual que los procariotas, los eucariotas unicelulares, como la ameba y la levadura, también utilizan la división celular como método de reproducción asexual. Para eucariotas multicelulares complejos como plantas y animales, la división celular es necesaria para el crecimiento y la reparación de los tejidos dañados. Las células eucariotas también pueden someterse a una forma especializada de división celular llamada meiosis, que es necesaria para producir células reproductivas como espermatozoides, óvulos y esporas.

¿Por qué es importante la mitosis?

Como se mencionó anteriormente, la mayoría de las células eucariotas que no están involucradas en la producción de gametos sufren mitosis. Estas células, conocidas como células somáticas, son importantes para la supervivencia de los organismos eucariotas, y es esencial que las células madre e hija somáticas no varíen entre sí. Con pocas excepciones, el proceso mitótico asegura que este sea el caso. Por lo tanto, la mitosis asegura que cada generación celular sucesiva tenga la misma composición genética que la generación anterior, así como un conjunto de cromosomas idéntico.

Referencias

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4142965/

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