Mecanismos de División Celular: Mitosis y Meiosis en Células Eucariotas

La Mitosis: División del Núcleo Celular

La mitosis es la división del núcleo celular, correspondiente a la fase M del ciclo celular. Es un proceso exclusivo de las células eucariotas. Mediante este proceso, se obtienen dos células hijas, genéticamente idénticas entre ellas y a la célula madre.

Significado Biológico de la Mitosis

• Se mantiene el número de cromosomas constante.
• Se preserva la integridad de la información genética.

Fases de la Mitosis

Profase y Prometafase

• Condensación de la cromatina: Los cromosomas se hacen visibles; cada uno está formado por dos cromátidas hermanas.
• Desaparición de la membrana nuclear y el nucléolo.
• El centrosoma ya se encuentra duplicado.
• Migración de centriolos: Se desplazan hacia los polos opuestos (en células animales).
• Formación del huso mitótico.
• Formación de cinetocoros a ambos lados del centrómero.

Metafase

• Se alcanza el máximo grado de condensación en los cromosomas.
• Formación completa del huso acromático.
• Los cromosomas se sitúan en el plano ecuatorial, empujados por los microtúbulos cinetocóricos.
• Los centrómeros se posicionan perpendiculares a los centriolos.
• Las cromátidas se orientan hacia los polos de la célula.

Anafase

• Las cromátidas hermanas se separan.
• Son arrastradas por los microtúbulos cinetocóricos mediante un proceso de despolimerización.
• Los microtúbulos polares se alargan por polimerización, separando aún más los polos del huso acromático.
• La anafase concluye cuando las cromátidas llegan a los polos.

Telofase

• Los cromosomas se desespiralizan y vuelven a transformarse en cromatina.
• Los nucléolos reaparecen.
• Se organiza la membrana nuclear, dando lugar a una célula con dos núcleos.
• Las membranas se forman a partir del retículo endoplásmico.

La Meiosis: Producción de Gametos y Variabilidad

Meiosis I: Profase I

Es la fase más larga y compleja. La envoltura nuclear permanece inicialmente, pero desaparece al final, junto con el nucléolo, mientras se forman los microtúbulos del huso.

Subfases de la Profase I

• Leptoteno: Los cromosomas se acortan y ensanchan hasta hacerse visibles. Aunque ya están duplicados, no se distinguen las cromátidas (permanecen unidas hasta la diacinesis). Los extremos de cada cromosoma se unen a la lámina fibrosa mediante una lámina de unión.
• Zigoteno: Comienza el apareamiento de cromosomas homólogos, proceso denominado sinapsis. Se forma el complejo sinaptonémico, una estructura proteica que permite la yuxtaposición de cada gen con su homólogo (excepto en los cromosomas sexuales).
• Paquiteno: Con las cromátidas íntimamente unidas, ocurre el sobrecruzamiento (crossing-over) entre cromátidas no hermanas. Esto produce la recombinación génica, haciendo que los cromosomas dejen de ser puramente paternos o maternos.
• Diploteno: Desaparece el complejo sinaptonémico y los cromosomas homólogos comienzan a repelerse, aunque permanecen unidos por los quiasmas. El quiasma es la manifestación citológica del sobrecruzamiento. En las mujeres, esta fase supone la detención del desarrollo de los óvulos.
• Diacinesis: Se interrumpe la transcripción y los cromosomas se compactan al máximo, apreciándose las dos cromátidas. Las estructuras bivalentes pasan a observarse como tétradas. Al final, desaparece la envoltura nuclear y el nucléolo, formándose el huso entre los diplosomas y los microtúbulos cinetocóricos.

Metafase I, Anafase I y Telofase I

• Metafase I: Las fibras cinetocóricas crecen en direcciones opuestas. El plano ecuatorial no corta los centrómeros, sino los quiasmas de la tétrada.
• Anafase I: Se rompen los quiasmas y cada cromosoma homólogo (con sus dos cromátidas) se desplaza a un polo opuesto.
• Telofase I: Los grupos de cromosomas llegan a los polos. Se regenera la envoltura nuclear y desaparece el huso. Los cromosomas entran en una breve interfase descondensándose parcialmente.

Meiosis II

Este proceso es muy similar a una mitosis convencional, pero ocurre en células haploides:

• Profase II: Fase corta donde desaparecen las membranas nucleares y se forman dos nuevos husos.
• Metafase II: Los cromosomas se disponen en la placa ecuatorial.
• Anafase II: Se rompen los centrómeros y cada cromátida emigra a un polo opuesto, atraída por las fibras del cinetocoro.
• Telofase II: Ocurre simultáneamente a la citocinesis, dando como resultado cuatro células hijas haploides genéticamente diferentes.