El Proceso Fundamental de la División Celular: Mitosis y Meiosis Detalladas

División Celular

Es un proceso biológico que en los seres unicelulares permite su multiplicación y en los pluricelulares el crecimiento y desarrollo. En una división celular típica, la célula madre divide su núcleo en dos con la misma información genética. Al dividirse la célula, el citoplasma y los orgánulos se reparten.

Mitosis

Interfase

Etapa muy larga, previa a la mitosis (y meiosis), donde la célula crece y duplica su material genético. Se divide en tres periodos:

• Periodo G1: Los cromosomas se encuentran en el núcleo asociados a las histonas formando las fibras de cromatina (o nucleosomas). La célula crece.
• Periodo S: La doble hélice de ADN se abre en diversos puntos llamados ojos de replicación, donde se produce la síntesis (replicación) de ADN. Cada cromosoma pasa a tener dos cromátidas hermanas idénticas.
• Periodo G2: Los cromosomas están ya duplicados (con dos cromátidas cada uno). La célula se prepara para la división.

Profase

Es la etapa más larga de la mitosis. La envoltura nuclear empieza a romperse y los nucléolos van desapareciendo. A partir de las moléculas del citoesqueleto se forman los microtúbulos del huso mitótico (o acromático). El citoesqueleto se desorganiza y la célula se hace más redonda. Los cromosomas duplicados se condensan y se hacen visibles.

Metafase

Etapa corta. Los cromosomas, en su máximo grado de condensación, se alinean en la zona ecuatorial de la célula, orientados perpendicularmente a los microtúbulos que forman el huso acromático, formando la placa ecuatorial.

Anafase

Es la etapa más corta. Los centrómeros se dividen y las cromátidas hermanas de cada cromosoma se separan (ahora consideradas cromosomas hijos). Cada cromátida es arrastrada hacia un polo opuesto de la célula por los microtúbulos del huso.

Telofase

Los cromosomas hijos llegan a los polos opuestos de la célula. Comienzan a descondensarse. Se forma una nueva envoltura nuclear alrededor de cada grupo de cromosomas, utilizando fragmentos del Retículo Endoplasmático (RE). Reaparecen los nucléolos. Los microtúbulos del huso se despolimerizan.

Citocinesis

Es la división del citoplasma. Se inicia generalmente al final de la anafase y continúa durante la telofase. Es diferente en células animales y vegetales:

• En células animales: Tiene lugar una estrangulación de la célula a nivel del plano ecuatorial, debido a proteínas (actina y miosina) ligadas a la membrana que forman un anillo contráctil. Esto divide la célula en dos.
• En células vegetales: Aparece un sistema de fibras formado por microtúbulos y vesículas del aparato de Golgi en forma de barril en el plano ecuatorial: el fragmoplasto. Las vesículas se fusionan para formar la placa celular, que crecerá hasta convertirse en la nueva pared celular que separa las dos células hijas.

Meiosis

Proceso de división celular que reduce a la mitad el número de cromosomas, generando células haploides (gametos o esporas). Consta de dos divisiones consecutivas: Meiosis I y Meiosis II, precedidas por una única interfase con duplicación de ADN.

Meiosis I (División Reduccional)

Profase I

Es la fase más larga y compleja. La envoltura nuclear se conserva inicialmente, luego se desintegra. Desaparece el nucléolo y se forma el huso. Los cromosomas homólogos se aparean e intercambian material genético (entrecruzamiento). Se divide en 5 etapas:

• Leptoteno: Los cromosomas (cada uno ya con dos cromátidas) se condensan y se hacen visibles.
• Zigoteno: Los cromosomas homólogos se aparean gen a gen en un proceso llamado sinapsis.
• Paquiteno: Los pares de cromosomas homólogos apareados se denominan bivalentes o tétradas (cuatro cromátidas). Se produce el entrecruzamiento (crossing-over), que supone la recombinación genética (redistribución cromosómica) entre cromátidas no hermanas.
• Diploteno: Los bivalentes inician su separación, pero permanecen unidos por los puntos donde ha ocurrido el entrecruzamiento, llamados quiasmas.
• Diacinesis: Los cromosomas alcanzan su máxima condensación. Los quiasmas se desplazan hacia los extremos (terminalización). Desaparece la envoltura nuclear y el nucléolo.

Metafase I

Los bivalentes (pares de cromosomas homólogos) se disponen sobre el ecuador del huso, formando la placa ecuatorial doble.

Anafase I

No se separan las cromátidas hermanas, sino los cromosomas homólogos. Cada cromosoma (con sus dos cromátidas) migra a un polo opuesto de la célula. Esto da lugar a una reducción cromosómica: cada polo recibe la mitad del número de cromosomas de la célula original.

Telofase I

Los cromosomas llegan a los polos. Se puede formar o no una envoltura nuclear temporal. Se produce la citocinesis, dando lugar a dos células hijas haploides (n), pero cada cromosoma todavía consta de dos cromátidas.

Intercinesis

Periodo entre Meiosis I y Meiosis II. Puede ser muy corto o inexistente. Si se produce, nunca hay síntesis de ADN (no hay fase S).

Meiosis II (División Ecuacional)

Es muy similar a una mitosis normal, pero ocurre en las dos células haploides formadas en la Meiosis I.

• Profase II: Desaparece la envoltura nuclear (si se formó), se condensan los cromosomas (si se descondensaron) y se forma el huso.
• Metafase II: Los cromosomas (cada uno con dos cromátidas) se alinean en la placa ecuatorial de cada célula.
• Anafase II: Se separan las cromátidas hermanas. Cada cromátida (ahora un cromosoma hijo) migra a un polo opuesto.
• Telofase II: Los cromosomas hijos llegan a los polos, se descondensan y se forman las envolturas nucleares.

Finalmente, la citocinesis divide cada célula resultante de la Meiosis I, produciendo un total de cuatro células hijas haploides (n), cada una con cromosomas de una sola cromátida. Estas células son genéticamente distintas entre sí y de la célula madre original debido al entrecruzamiento y la segregación independiente de los cromosomas homólogos.