Mitosis y meiosis
Mitosis:
es un proceso que ocurre en el núcleo de las
células eucariotas y que precede inmediatamente a
ladivisión celular, consistente en el reparto equitativo del material
hereditario (ADN) característico.1 Este tipo de división
ocurre en las células somaticas y normalmente concluye con la
formación de dos núcleos separados (cariocinesis), seguido de la
partición del citoplasma (citocinesis), para formar dos células
hijas.
La mitosis completa, que produce células genéticamente
idénticas, es el fundamento del crecimiento, de la reparación
tisular y de la reproducción asexual.
Interfase:
Durante la interfase, la célula se encuentra en estado basal de
funcionamiento. Es cuando se lleva a cabo la replicación del ADN y la
duplicación de los organelos para tener un duplicado de todo antes de
dividirse. La interfase se divide en 3 periodos principales conocidos como G1,
S y G2
*la fase G1 es la mas variable, porque puede que las células duren
horas, días, meses o años. Cuando las células que se
reproducen poco entran en G1, pueden detener su ciclo celular y entrar en un
estado de reposo G0.
*la fase S, es el proceso de síntesis, cuando la célula replica
su ADN y llega a tener 46 pares de cromosomas, para que cuando se divida, cada
célula se queda con 23 y 23 iguales.
*la fase G2, es el segundo periodo de crecimiento donde la célula
asegura que tanto el material genético como sus organelos estén
duplicados por completo antesde dividirse, y termina cuando comienza la
división.
La duración del ciclo celular en una célula típica es de
16 horas: 5 horas para G1, 7 horas para S, tres horas para G2 y 1 hora para la
división. Este tiempo depende del tipo de célula que sea.
Profase:
Se produce en ella la condensación del material
genético (ADN, que en interfase existe en forma de cromatina),
para formar unas estructuras altamente organizadas, los cromosomas. Como
el material genético se ha duplicado previamente durante la fase S de la
Interfase, los cromosomas replicados estan formados por dos
cromatidas, unidas a través del centrómero por
moléculas de cohesinas.
Prometafase:
La membrana nuclear se separa y los microtúbulos invaden el
espacio nuclear. Esto se denomina mitosis abierta, y ocurre en una
pequeña parte de los organismos multicelulares. Los hongos y
algunos protistas, como las algas o las tricomonas,
realizan una variación denominada mitosis cerrada, en la que el huso se
forma dentro del núcleo o sus microtúbulos pueden penetrar a
través de la membrana nuclear intacta.
Metafase:
A medida que los microtúbulos encuentran y se anclan a los cinetocoros
durante la prometafase, los centrómeros de los cromosomas se congregan
en la 'placa metafasica' o 'plano ecuatorial', una
línea imaginaria que es equidistante de los dos centrosomas que se
encuentran en los dos polos del huso.11 Este alineamiento equilibrado en
la línea media del huso sedebe a las fuerzas iguales y opuestas que se generan
por los cinetocoros hermanos. El nombre 'metafase' proviene
del griegoμετα que significa
'después.'
Anafase:
Cuando todos los cromosomas estan correctamente anclados a los
microtúbulos del huso y alineados en la placa metafasica, la
célula procede a entrar en anafase
(delgriego ανα que significa 'arriba',
'contra', 'atras' o 're-'). Es la fase
crucial de la mitosis, porque en ella se realiza la distribución de las
dos copias de la información genética original.
Telofase:
La telofase (del griego τελος, que significa
'finales') es la reversión de los procesos que tuvieron lugar
durante la profase y prometafase. Durante la telofase, los microtúbulos
no unidos a cinetocoros continúan alargandose, estirando
aún mas la célula. Los cromosomas hermanos se encuentran
cada uno asociado a uno de los polos. La membrana nuclear se reforma alrededor
de ambos grupos cromosómicos, utilizando fragmentos de la membrana
nuclear de la célula original. Ambos juegos de cromosomas, ahora
formando dos nuevos núcleos, se descondensan de nuevo en cromatina. La
cariocinesis ha terminado, pero la división celular aún no
esta completa.
Citocinesis:
La citocinesis es un proceso independiente, que se inicia
simultaneamente a la telofase. Técnicamente no es parte de la
mitosis, sino un proceso aparte, necesario para completar la división
celular.
Meiosis:
es una de las formas de la reproduccióncelular. Este proceso se realiza
en las glandulas sexuales para la producción degametos. Es un
proceso de división celular en el cual una célula
diploide (2n) experimenta dos divisiones sucesivas, con la capacidad de
generar cuatro células haploides (n). En los organismos con
reproduccion sexual tiene importancia ya que es el mecanismo por el que se
producen los óvulos y espermatozoides (gametos).1 Este
proceso se lleva a cabo en dos divisiones nucleares y citoplasmaticas,
llamadas primera y segunda división meiótica o
simplemente meiosis I y meiosis II. Ambas comprenden profase,
metafase, anafase y telofase.
Meiosis I:
En meiosis 1, los cromosomas en una célula diploide se dividen
nuevamente. Este es el paso de la meiosis que genera diversidad
genética.
Profase I:
La Profase I de la primera división meiótica es la
etapa mas compleja del proceso y a su vez se divide en 5 subetapas, que
son:
* Leptonema
La primera etapa de Profase I es la etapa del leptoteno, durante la cual
los cromosomas individuales comienzan a condensar en filamentos largos dentro
del núcleo. Cada cromosoma tiene un elemento axial, un
armazón proteico que lo recorre a lo largo, y por el cual se ancla a la
envuelta nuclear. A lo largo de los cromosomas van apareciendo unos
pequeños engrosamientos denominados cromómeros la masa
cromatica es 4c y es diploide 2n.
* Cigonema
Los cromosomas homólogos comienzan a acercarse hasta quedar recombinados
entoda su longitud. Esto se conoce como sinapsis(unión) y el
complejo resultante se conoce
como bivalente o tétrada (nombre que prefieren
los citogenetistas), donde los cromosomas homólogos (paterno y
materno) se aparean, asociandose así cromatidas
homólogas. Producto de la sinapsis, se forma una estructura observable
solo con el microscopio electrónico, llamada complejo
sinaptonémico, unas estructuras, generalmente esféricas, aunque
en algunas especies pueden ser alargadas.
* Paquinema
Una vez que los cromosomas homólogos estan perfectamente
apareados formando estructuras que se denominan bivalentes se produce el
fenómeno de entrecruzamiento (crossing-over) en el cual las cromatidas
homólogas no hermanas intercambian material genético. La recombinación
genética resultante hace aumentar en gran medida la variación
genética entre la descendencia de progenitores que se reproducen por
vía sexual.
* Diplonema
Los cromosomas continúan condensandose hasta que se pueden
comenzar a observar las dos cromatidas de cada cromosoma. Ademas
en este momento se pueden observar los lugares del cromosoma donde se ha
producido la recombinación. Estas estructuras en forma de X reciben el
nombre quiasmas. Cada quiasma se origina en un sitio de entrecruzamiento,
lugar en el que anteriormente se rompieron dos cromatidas homólogas que
intercambiaron material genético y se reunieron.
* Diacinesis
Esta etapa apenas se distingue deldiplonema. Podemos observar los cromosomas
algo mas condensados y los quiasmas. El final de la diacinesis y por
tanto de la profase I meiótica viene marcado por la rotura de
la membrana nuclear. Durante toda la profase I continuó la
síntesis de ARN en el núcleo. Al final de la diacinesis cesa la
síntesis de ARN y desaparece el nucléolo.
Metafase I:
El huso cromatico aparece totalmente desarrollado, los cromosomas se
sitúan en el plano ecuatorial y unen sus centromeros a los filamentos
del huso.
Anafase I
Los quiasmas se separan de forma uniforme. Los microtúbulos del huso se
acortan en la región del cinetocoro, con lo que se consigue remolcar los
cromosomas homólogos a lados opuestos de la célula, junto con la
ayuda de proteínas motoras. Ya que cada cromosoma homólogo
tiene solo un cinetocoro, se forma un juego haploide (n) en cada lado. En la repartición
de cromosomas homólogos, para cada par, el cromosoma materno se dirige a
un polo y el paterno al contrario. Por tanto el número de cromosomas
maternos y paternos que haya a cada polo varía al azar en cada meiosis.
Por ejemplo, para el caso de una especie 2n = 4 puede ocurrir que un polo tenga
dos cromosomas maternos y el otro los dos paternos; o bien que cada polo tenga
uno materno y otro paterno.
Telofase I
Cada célula hija ahora tiene la mitad del número de cromosomas
pero cada cromosoma consiste en un par de cromatidas. Los microtubulos
que componen la red del huso mitóticodesaparece, y una membrana nuclear
nueva rodea cada sistema haploide. Los cromosomas se desenrollan nuevamente
dentro de la carioteca (membrana nuclear). Ocurre la citocinesis (proceso
paralelo en el que se separa la membrana celular en las células animales
o la formación de esta en las células vegetales, finalizando con
la creación de dos células hijas). Después suele ocurrir la intercinesis,
parecido a una segunda interfase, pero no es una interfase verdadera, ya que no
ocurre ninguna réplica del ADN. No es un proceso universal, ya que si no
ocurre las células pasan directamente a la metafase II.
Meiosis II
La meiosis II es similar a la mitosis. Las cromatidas de cada cromosoma ya no
son idénticas en razón de la recombinación. La meiosis II
separa las cromatidas produciendo dos células hijas, cada una con 23
cromosomas (haploide), y cada cromosoma tiene solamente una cromatida.
Profase II
* Profase Temprana
Comienza a desaparecer la envoltura nuclear y el nucleolo. Se hacen evidentes
largos cuerpos filamentosos de cromatina, y comienzan a condensarse como
cromosomas visibles.
* Profase Tardía II
Los cromosomas continúan acortandose y engrosandose. Se
forma el huso entre los centríolos, que se han desplazado a los polos de
la célula.
Metafase II
Las fibras del huso se unen a los cinetocóros de los cromosomas.
Éstos últimos se alinean a lo largo del plano ecuatorial de la
célula. La primera y segunda metafasepueden distinguirse con facilidad,
en la metafase I las cromatides se disponen en haces de cuatro (tétrada)
y en la metafase II lo hacen en grupos de dos (como en la metafase
mitótica). Esto no es siempre tan evidente en las células vivas.
Anafase II
Las cromatidas se separan en sus centrómeros, y un juego de
cromosomas se desplaza hacia cada polo. Durante la Anafase II las cromatidas,
unidas a fibras del huso en sus cinetocóros, se separan y se desplazan a
polos opuestos, como lo hacen en la anafase mitótica. Como en la mitosis,
cada cromatida se denomina ahora cromosoma.
Telofase II
En la telofase II hay un miembro de cada par homologo en cada polo. Cada uno es
un cromosoma no duplicado. Se reensamblan las envolturas nucleares, desaparece
el huso acromatico, los cromosomas se alargan en forma gradual para
formar hilos de cromatina, y ocurre la citocinesis. Los acontecimientos de la
profase se invierten al formarse de nuevo los nucleolos, y la división
celular se completa cuando la citocinesis ha producidos dos células
hijas. Las dos divisiones sucesivas producen cuatro núcleos haploide,
cada uno con un cromosoma de cada tipo. Cada célula resultante haploide
tiene una combinación de genes distinta. Esta variación
genética tiene dos fuentes: 1.- Durante la meiosis, los cromosomas maternos
y paternos se barajan, de modo que cada uno de cada par se distribuye al azar
en los polos de la anafase I. 2.- Se intercambian segmentos de ADN.