OBJETIVO

El objetivo de este ensayo es comprender la importancia de la división celular, cómo se lleva a cabo este proceso en los organismos, y por qué. Se comprenderan las fases en las que trabaja la división celular, y el orden que éstas presentan.


INTRODUCCIÓN

La división celular es el pilar de la reproducción en los organismos, dado que todas las células provienen de otras células (Virchow, 1858). Esto describe que la perpetuación de la vida, incluyendo los aspectos de reproducción y herencia, estan basados en la reproducción de las células. Permite a los organismos multicelulares alcanzar la etapa adulta, reemplaza las células inutilizables, manteniendo un número total constante de células en el individuo.




La división celular permite que un huevo fecundado se desarrolle a través de diversas etapas embrionarias, y un embrión se desarrolle en un organismo adulto. De la misma manera, la división celular asegura la continuidad de la vida de generación en generación; siendo ésta la base tanto de la reproducción asexual como de la formación de espermatozoides y óvulos en la reproducción sexual.

Las células procariotas llevan a cabo un distinto tipo de división celular conocida como fisión binaria. En los procariotas, los genes se encuentran en una molécula circular de ADN constituyente del único cromosoma del organismo.

A pesar de que tanto organismos procariotes y eucariotes estan ambos compuestos por ADN y proteínas, los cromosomas de los procariotes son mucho menos complicados.Las células eucarióticas son mayores y mas complejas que las procarióticas, y cuentan con mas genes. Las células cuentan con cromosomas cargados de material genético en un conglomerado que llamamos cromatina, la cual es una combinación de ADN y moléculas de proteínas. Cuando una célula se prepara para la división celular, su cromatina se enrolla formando distintos cromosomas compactos.

Antes de que la célula eucariótica comience a dividirse, duplica sus cromosomas. La molécula de ADN de dichos cromosomas es copiada, y nuevas moléculas de proteína se unen conforme se va requiriendo. Después de esto, cada cromosoma esta formado ahora por dos copias llamadas cromatidas hermanas, conteniendo genes idénticos. Las cromatidas se unen fuertemente en el centrómero, para después dividirse, transformandose a su vez cada una en un cromosoma independiente, idéntico al cromosoma de donde surgió. Uno de los cromosomas nuevos va a una célula hija, mientras que el otro va a la otra célula hija. De esta forma cada célula hija recibe un conjunto de cromosomas completo e idéntico (Campbell, 2001).


DIVISIÓN CELULAR EUCARIÓTICA

Las células eucarióticas pasan por un proceso denominado ciclo celular, la cual se compone de una secuencia de eventos compuesto a partir del momento en que la célula se ha dividido hasta aquél en donde las mismas células hija se dividen de nuevo. Antes de que ocurra la división celular, la célula duplica todo el contenido genético.
La mayor parte del ciclo celular transcurre en la interfase, en donde los cromosomas se duplican, seforman diversas partes de la célula y la célula realiza la mayor parte de su crecimiento.
La síntesis de ADN sucede a mitad de la interfase y sirve como base para dividir la interfase en tres subfases. La subfase denominada G1, es el periodo previo a la síntesis del ADN, se lleva a cabo un incremento en provisión de proteínas, se incrementa la cantidad de organelos, y hay un aumento en tamaño.
La subfase denominada fase S, consta de la replicación del ADN. Inicialmente los cromosomas son sencillos, pero al finalizar la fase y llevada a cabo la replicación, los cromosomas son dobles, formados cada uno por cromatidas hermanas.

Una tercera subfase, llamada G2, consta de los últimos procesos de la división celular. Se sintetizan diversas proteínas, algunas esenciales para división celular.

Se tienen en la división celular eucariótica dos procesos:

Mitosis: El núcleo y su contenido se divide y se distribuye equitativamente para formar dos núcleos hijos.

Citoquinesis: Se divide el citoplasma en dos. Se lleva a cabo antes de que la mitosis haya terminado. La combinación de mitosis y citoquinesis forma dos células hijas genéticamente idénticas, cada una con un solo núcleo, citoplasma circundante y membrana plasmatica. La mitosis y la citoquinesis conforman juntas la fase mitótica (fase M) del ciclo celular.


Durante la fase mitótica, la célula presenta diversos cambios en su apariencia. Durante la mitosis se distinguen cuatro etapas principales: profase, metafase, anafase y telofase.
Los cromosomas, dependientes del huso mitótico, son las estructuras mas importantes en la mitosis. Losmicrotúbulos del huso emergen de dos centrosomas, nubes de material citoplasmico que en las células animales contienen centríolos.

ETAPAS DE LA MITOSIS





CITOQUINESIS

La citoquinesis, o citocinesis, implica la división de la célula en dos. En células animales se produce por medio de segmentación. La primera señal de la segmentación es la aparición de un surco de segmentación. En lugar del surco, el citoplasma tiene un anillo hecho de microfilamentos de actina. Los anillos se contraen, haciendo que el surco de segmentación sea mas profundo y separando eventualmente la célula parental en dos.

La citoquinesis se lleva a cabo de manera distinta en las células vegetales. Las vesículas rodeadas por una membrana que contienen el material de la pared celular se juntan a mitad de la célula parental. Después, las vesículas se fusionan formando un disco rodeado por la placa celular. La placa celular crece hacia fuera acumulando materiales de la pared celular conforme mas vesículas se fusionan con ella. La membrana celular se fusiona con la membrana plasmatica, y el contenido de la placa celular se une a la célula parental. El resultado son dos células hijas, cada una rodeada por su propia membrana plasmatica continua y su pared celular (Campbell, 2001).



MEIOSIS

En un organismo con reproducción sexual, la meiosis es la división de un solo núcleodiploide en cuatro núcleos hijos haploides. La meiosis y la citocinesis producen gametos haploides a partir de células diploides en los órganos reproductores de los progenitores.
En la meiosis, la célula atraviesa dos divisiones adicionales a su vez, meiosis I y meiosis II. Estas divisiones dan como resultado cuatro células hijas. Estas dos divisiones estan precedidas por la duplicación de cromosomas.
La reproducción de los cromosomas de lleva a cabo durante la meiosis I.

ETAPAS DE LA MEIOSIS







CONCLUSIÓN

La división celular conforma todo el proceso por el cual un ser vivo se permite existir, regenerarse, y reproducirse. Comprender esto implica saber cómo los seres vivos funcionan, y las diversas etapas por las cuales pasan las células para crecer y multiplicarse, duplicar y compartir el material genético. La división celular, como se ha visto a través de este ensayo, se lleva a cabo de diversas maneras dependiendo del organismo en particular que se esté estudiando, pero guardando similitudes durante las etapas. Hoy en día se desconocen aún las funciones de algunas estructuras, o queda pendiente el cifrado completo de algún proceso, pero el estudio que nos hemos permitido sobre la célula a través de los años nos ha permitido entender cada vez mas, a la vida.


BIBLIOGRAFÍA

Campbell. Mitchell. Reece. 2001. Biología conceptos y relaciones. Tercera edición. Pearson Addison Wesley. Imp. en México.

Solomon. Berg. Martin. 2008. Biología. Octava edición. McGraw Hill. Imp. en México.https://www.efn.uncor.edu/dep/biologia/intrbiol/ciclo.htm





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La célula procariota distribuye ADN a sus células hijas. Cuando el ADN en la célula es replicado (parte superior), se une a la membrana plasmatica.
El crecimiento continuo de la célula separa gradualmente a los cromosomas hijos, los cuales permanecen unidos a la membrana en puntos separados. Eventualmente, la membrana plasmatica y la pared celular sufren una invaginación dividiendo a la célula en dos (Campbell, 2001)








INTERFASE

PROFASE

Interfase. Crecimiento celular, síntesis de moléculas y organelos nuevos. Cromosomas duplicados dentro del núcleo, pero inidentificable debido a su naturaleza de cromatina empacada flojamente. Núcleo con dos o mas nucleolos, lo cual es un indicio de la célula formando activamente proteínas.

Profase. Cambios en el núcleo y en el citoplasma. Los filamentos se enrollan y doblan mas fuertemente dentro del núcleo. El nucléolo desaparece. Los cromosomas duplicados aparecen como dos cromatidas hermanas idénticas enlazadas en el centrómero. El huso mitótico se comienza a formar conforme crecen rapidamente los microtúbulos a partir de los centrosomas en el citoplasma, las cuales se empiezan a separar entre sí. En una etapa tardía de la profase, la membrana nuclear se rompe en fragmentos.

Una vez fragmentada la membrana nuclear, los microtúbulos que emergen de los centrosomas en los polos del huso pueden alcanzar a los cromosomas, ahora muy condensados. En la región delcentrómero, las cromatidas hermanas tiene un cinetocoro. Algunos de los microtúbulos del huso se pegan a los cinetocoros, llevando a los cromosomas en un movimiento agitado. Otros microtúbulos del huso hacen contacto con microtúbulos que provienen del polo opuesto. Los cromosomas se mueven hacia el centro de la célula.

METAFASE

ANAFASE

TELOFASE Y CITOQUINESIS

Metafase. Se forma el huso mitótico, con sus polos en los extremos opuestos de la célula. Los cromosomas se juntan en el plano ecuatorial de la metafase. Los centrómeros de los cromosomas se encuentran alineados en el plano ecuatorial. Los cinetocoros de las dos cromatidas hermanadas estan frente a los polos opuestos del huso en cada cromosoma. Los microtúbulos adheridos a una cromatida en particular provienen de u polo del huso. Todos los microtúbulos adheridos a una cromatida en particular provienen de un polo del huso, y aquellos adheridos a su cromatida hermana provienen del polo opuesto.

Anafase. Los centrómeros de cada cromosoma se apartan y separan las cromatidas hermanas. Cada cromatida separada es considerada un cromosoma independiente completamente maduro.
Las proteínas motoras de los cinetocoros, activadas con ATP, transportan al centrómero del cromosoma por los microtúbulos hacia los polos opuestos de la célula. Al mismo tiempo que sucede esto, los microtúbulos del huso adheridos a los cinetocoros se acortan. Los polos se separan alargando la célula. La anafase termina cuando los conjuntos equivalentes y completos de cromosomas han alcanzado los dos polos de la célula.

Telofase y citoquinesis. Continúa el alargamiento dela célula iniciado en la anafase. El núcleo aparece ambos polos de la célula conforme se ha formado la membrana nuclear alrededor de los cromosomas. Los filamentos de cromatina de cada cromosoma se desenrollan y vuelve a aparecer el nucléolo. Finalizando la telofase, desparece el huso mitótico. La mitosis finaliza.
La citoquinesis ocurre generalmente durante la telofase, con dos células hijas separandose después del final de la mitosis.

INTERFASE

PROFASE I

METAFASE I

ANAFASE I

Interfase. Se duplican los cromosomas. Resultan dos cromatidas hermanas por cada cromosoma genéticamente idéntica, unidas.

Profase I. Etapa mas extensa en la meiosis. La cromatina se enrolla. Los cromosomas homólogos, cada uno compuesto de un par de cromatidas hermanas, se unen a pares. Durante la sinapsis se lleva a cabo el entrecruzamiento, el cual vuelve a distribuir la información genética.
Los cromosomas se condensan mas, y el nucléolo desaparece. Los centrosomas se separan y comienza a formarse el huso entre ellos.

La membrana nuclear se rompe en fragmentos y las tétradas de cromosomas, unidas a los microtúbulos del huso, son desplazadas hacia el centro de la célula.

Metafase I. Las tétradas de cromosomas se alinean en el plano ecuatorial, a la mitad entre los dos polos del huso. Cada cromosoma condensado y engrosado, con sus cromatidas hermanas todavía unidas a los centrómeros. Los microtúbulos del huso estan unidos a los cinetocoros en los centrómeros. Los cromosomas homólogos se mantienen unidos en los sitios de entrecruzamiento

en cada tétrada. Los cromosomas homólogos de cada tétradade mueven hacia los polos opuestos de la célula.

Anafase I. Los cromosomas se movilizan hacia los polos de la célula. Las cromatidas hermanas que formó cada cromosoma permanecen adheridas por sus centrómeros. Sólo las tétradas se separan.




TELOFASE I Y CITOQUINESIS

PROFASE II

METAFASE II

ANAFASE II

TELOFASE II Y CITOQUINESIS

Telofase I y citoquinesis. En telofase I, los cromosomas llegan a los polos de la célula. Cada polo de la célula tendra un juego haploide de cromosomas, aunque en este punto cada cromosoma esta todavía en forma de duplicado. Regularmente la citoquinesis se lleva a cabo junto con la telofase I, formando dos células hijas haploides.

Meiosis II. En organismos que presentan una interfase después de la meiosis I, los cromosomas se condensan de nuevo y la membrana nuclear se rompe durante la profase II.

Durante la profase II, se forma un huso y se desplazan los cromosomas a la mitad de la célula. Durante la metafase II, los cromosomas se alinean en el plano ecuatorial de la célula como si se encontraran en mitosis, con los cinetocoros de las cromatidas hermanas de cada cromosoma apuntando hacia polos opuestos. En anafase II, los centrómeros de las células cromatidas se separan finalmente y las cromatidas hermanadas de cada par, ahora cromosomas hijos individuales, se mueven hacia los polos opuestos de la célula. En la telofase II, se






forma el núcleo en los polos de la célula, y se lleva a cabo la citoquinesis al mismo tiempo. Restan cuatro células hijas, con un número haploide de cromosomas cada una.