La mitosi: fases i finalitats de la divisió cel·lular

La Divisió Cel·lular o Fase M

A partir d’una cèl·lula mare s’obtenen dues cèl·lules filles amb idèntica dotació cromosòmica que la progenitora. Consta de dues fases principals:

• Mitosi: Divisió del nucli.
• Citocinesi: Divisió del citoplasma.

Finalitats de la Divisió Cel·lular

• En organismes unicel·lulars: La divisió cel·lular permet la reproducció, generant dos organismes complets.
• En organismes pluricel·lulars: A partir del zigot, nombroses divisions i la diferenciació cel·lular permeten la formació de l'embrió i el fetus, el creixement de l'individu i la renovació de teixits.

La Mitosi: Divisió del Nucli

En un organisme diploide, el procés garanteix que a partir d'una cèl·lula mare amb una dotació cromosòmica 2n s'obtinguin dues cèl·lules filles també 2n (1 cèl·lula 2n → 2 cèl·lules 2n).

Gràcies a aquest tipus de divisió nuclear, totes les cèl·lules somàtiques (no sexuals) d'un organisme mantenen el mateix nombre de cromosomes que el zigot original.

L'existència de diferents tipus de cèl·lules (musculars, nervioses, epitelials, etc.) es deu a la diferenciació cel·lular, un procés que té lloc durant el desenvolupament embrionari, pel qual en unes cèl·lules s'expressen (s'activen) uns gens determinats i en d'altres, uns altres.

Fases de la Mitosi

La mitosi és un procés continu que es divideix convencionalment en quatre fases principals per facilitar-ne l'estudi:

1. Profase
2. Metafase
3. Anafase
4. Telofase

Profase

Es caracteritza pels següents esdeveniments:

• Condensació progressiva de la cromatina fins a formar cromosomes visibles al microscopi òptic, cadascun constituït per dues cromàtides germanes idèntiques unides pel centròmer.
• Desaparició del nuclèol.
• En cèl·lules animals: Duplicació dels centríols (si no s'havia completat en la fase S) i migració de cada parella de centríols cap a pols oposats de la cèl·lula.
• Formació del fus mitòtic (o fus acromàtic), una estructura de microtúbuls que s'estén entre els pols de la cèl·lula.
• Trencament i desaparició de l'embolcall nuclear.
• Formació d'una estructura proteica anomenada cinetocor a cada centròmer, on s'ancoraran els microtúbuls del fus (microtúbuls cinetocòrics).

Metafase

Durant aquesta fase:

• Els cromosomes assoleixen el seu màxim grau de condensació i són més fàcilment observables: cromosomes metafàsics.
• Els microtúbuls cinetocòrics s'uneixen als cinetocors dels cromosomes i, mitjançant forces d'estirament i empenyiment coordinades amb les fibres polars del fus, alineen tots els cromosomes al centre de la cèl·lula, formant la placa equatorial (o placa metafàsica).

Anafase

Els principals successos són:

• Separació de les cromàtides germanes de cada cromosoma. Les cohesines que les mantenien unides es degraden. A partir d'aquest moment, cada cromàtide es considera un cromosoma anafàsic independent.
• Escurçament dels microtúbuls cinetocòrics, que arrosseguen els cromosomes anafàsics (formats per una sola cromàtide) cap a pols oposats de la cèl·lula.
• Els cromosomes anafàsics arriben als pols respectius i els cinetocors comencen a desintegrar-se.

Nota sobre el moviment: El desplaçament dels cromosomes anafàsics cap als pols es deu a dos mecanismes principals i simultanis: (1) l'escurçament (despolimerització) dels microtúbuls cinetocòrics que estiren els cromosomes, i (2) l'allargament i lliscament dels microtúbuls polars (no units a cromosomes), que empenyen els pols de la cèl·lula separant-los i allargant la cèl·lula.

Telofase

És la fase final de la mitosi:

• Les dues dotacions de cromosomes anafàsics idèntics arriben als pols oposats del fus mitòtic.
• Els cromosomes comencen a descondensar-se, tornant progressivament a l'estat de cromatina menys compacta.
• Es forma un nou embolcall nuclear al voltant de cada grup de cromosomes, utilitzant fragments de l'embolcall nuclear matern i del reticle endoplasmàtic.
• Reapareix el nuclèol dins de cada nou nucli.
• Es constitueixen així els dos nuclis fills, genèticament idèntics entre si i al nucli de la cèl·lula mare original.
• Els microtúbuls del fus mitòtic que no formaven part dels cinetocors comencen a desaparèixer o es reorganitzen per a la citocinesi.

La Citocinesi: Divisió del Citoplasma

Tot i que tècnicament no forma part de la mitosi (divisió del nucli), la citocinesi és essencial per completar la divisió cel·lular. Sol iniciar-se durant l'anafase tardana o la telofase i consisteix en la divisió física del citoplasma per formar dues cèl·lules filles completes, cadascuna amb un nucli resultant de la mitosi i aproximadament la meitat del citoplasma i orgànuls de la cèl·lula mare.