Ciclo Celular: Mitosis y Meiosis Explicadas

El Ciclo Celular

1. Concepto

Conjunto de cambios que sufre una célula desde que se ha formado hasta que se divide, para dar origen a dos células hijas.

2. Etapas

Interfase: Periodo desde que la célula nace por división de otra hasta que inicia su propia división. Ocupa la mayor parte del ciclo celular. Tiene tres fases:

• Fase G₁: Se sintetizan las proteínas para que la célula aumente de tamaño y durante este periodo la célula realiza sus funciones. Las células que no se dividen permanecen en esta fase de forma continua y entran en un periodo de quiescencia llamado fase G₀.
• Fase S: Se produce la replicación del ADN y como resultado cada cromosoma queda formado por dos cromátidas unidas por el centrómero.
• Fase G₂: La célula aumenta ligeramente de tamaño y sintetiza las proteínas necesarias para que la célula se divida y se duplican los centriolos.

Fase M: Periodo en el que la célula se duplica en dos células hijas:

• Mitosis o división del núcleo: Se reparte equitativamente el material hereditario duplicado durante la fase S.
• Citocinesis o división del citoplasma.

El Ciclo Celular: La Fase M

1. Mitosis

Profase:

• La cromatina se condensa y se forman cromosomas bien definidos, formados por dos cromátidas unidas por el centrómero.
• Desaparece la membrana nuclear y el nucleolo.
• Empieza a formarse el huso acromático o mitótico.
• Aparecen los cinetocoros en los centrómeros que se unen a microtúbulos del huso (microtúbulos cinetocóricos).

Metafase:

• Los microtúbulos cinetocóricos colocan a los cromosomas en el plano ecuatorial de la célula, formando la placa metafásica.
• Las cromátidas quedan orientadas hacia polos opuestos.

Anafase:

• Se separan las dos cromátidas de cada cromosoma hacia polos opuestos.
• Son arrastradas por los microtúbulos cinetocóricos al despolimerizarse.

Telofase:

• Desaparecen los microtúbulos del huso.
• Los cromosomas se descondensan y aparecen los nucléolos.
• Se forman dos núcleos hijos al reaparecer la membrana nuclear.

2. Tipos de mitosis

• Mitosis astral: Propia de células animales, en las que en torno al centrosoma aparece el áster, formado por los centriolos y filamentos del huso.
• Mitosis anastral: Propia de células vegetales, en las que no hay áster y las fibras del huso se forman en una zona del citoplasma llamada centro organizador de microtúbulos.

3. Citocinesis

Citocinesis animal:

• Se produce un estrangulamiento, que divide en dos a la célula madre.
• Se forma un anillo contráctil, formado por filamentos de actina y miosina, a la altura de la placa ecuatorial.
• Se forma un surco de segmentación, cada vez más estrecho que termina por separar a las dos células.

Citocinesis vegetal:

• Se forma a la altura de la placa ecuatorial un tabique de separación llamado fragmoplasto.
• Está formado por restos de microtúbulos del huso y por la fusión de vesículas del aparato de Golgi.
• El fragmoplasto deja unos finos poros o plasmodesmos que aseguran la comunicación entre las dos células.

Meiosis

1. Concepto

• Es un tipo de división celular que tiene como finalidad producir células haploides (n cromosomas) que son los gametos.
• A partir de una célula diploide (2n cromosomas), denominada meiocito, se obtienen 4 células haploides, genéticamente diferentes entre sí y distintas de la célula madre (con la mitad de cromosomas).
• Se produce un fenómeno de recombinación genética o intercambio de material genético entre cromátidas de cromosomas homólogos.
• Transcurre en dos etapas:

2. Meiosis I o división reduccional

Profase I:

• Los cromosomas duplicados se condensan hasta hacerse visibles.
• Los cromosomas homólogos se aparean, hasta quedar completamente alineados (sinapsis), se forman así cromosomas formados por 4 cromátidas llamados tétradas o bivalentes.
• Se produce un intercambio de material genético entre las cromátidas de cromosomas homólogos o sobrecruzamiento (crossing over), el resultado es el intercambio de genes o recombinación genética.
• Los cromosomas homólogos inician su separación, permaneciendo unidos por los puntos donde ha tenido lugar el sobrecruzamiento, denominados quiasmas.
• Desaparece el nucleolo y la membrana nuclear y se forma el huso y las fibras cinetocóricas.

Metafase I:

• Se forma la placa metafásica con las tétradas unidas por los quiasmas y con las cromátidas recombinadas.

Anafase I:

• Los pares de cromosomas homólogos comienzan a separarse hacia polos opuestos.
• Se separan cromosomas completos formados por dos cromátidas recombinadas.

Telofase I:

• Reaparecen la membrana nuclear y los nucléolos y desaparece el huso.
• Se obtienen dos células hijas con la mitad de cromosomas que tenía la célula madre.

3. Meiosis II

Profase II:

• Ya sin duplicación previa de ADN, desaparecen la membrana nuclear y los nucléolos, se condensan los cromosomas y se forma el huso.

Metafase II:

• Se forma la placa metafásica con cromosomas formados por dos cromátidas recombinadas.

Anafase II:

• Se separan cromátidas recombinadas a polos opuestos.

Telofase II:

• Reaparecen la membrana nuclear y los nucléolos y los cromosomas se descondensan.
• Se produce la citocinesis y se obtienen cuatro células hijas, cada una con la mitad de cromosomas de la célula madre.

Importancia Biológica de la Mitosis y de la Meiosis

1. Importancia biológica de la mitosis

• En los organismos unicelulares es su forma de reproducción.
• En los pluricelulares tiene como finalidad el aumento del número de células y por tanto el crecimiento del individuo y la reposición de las células que mueren.

2. Importancia biológica de la meiosis

• Se producen las células reproductoras o gametos, con la mitad de cromosomas, imprescindibles para la reproducción sexual.
• Se genera variabilidad genética en los individuos, que es la base sobre la que actúa la selección natural en el proceso de la evolución.

Esta variabilidad genética se debe a:

• La recombinación génica producida en la meiosis, que origina cromosomas con nuevas combinaciones de genes.
• La distribución al azar de cromosomas maternos y paternos en los gametos.
• En la fecundación, cada gameto se une a otro genéticamente distinto.