Reproducción Celular: Mitosis, Meiosis y Ciclo Celular Completo

Introducción a la Reproducción Celular

La reproducción celular es el proceso fundamental mediante el cual una célula se divide para dar origen a nuevas células. Para que cada célula hija sea viable, es esencial que reciba todos los elementos necesarios, como orgánulos y ADN.

Antes de la división celular, el ADN debe duplicarse. Durante este proceso, el ADN separa sus hebras, y cada una de ellas sirve como molde para fabricar una hebra nueva. Este mecanismo se denomina replicación semiconservativa, ya que cada nueva molécula de ADN conserva una de las hebras originales.

El Ciclo Celular

El ciclo celular comprende el periodo de crecimiento y división de una célula. La duración del ciclo celular es variable en cada tipo de célula: algunas, como las embrionarias, se dividen intensamente; otras lo hacen con menor frecuencia, y algunas nunca se dividen. Una falla en la regulación del ciclo celular puede conducir a un crecimiento descontrolado, conocido como cáncer.

La interfase es el periodo de crecimiento y preparación de la célula, comprendido entre dos divisiones celulares. Aunque a menudo se le llama 'periodo de descanso', es una fase de intensa actividad metabólica donde la célula crece y duplica su ADN.

Tipos de División Celular

Existen dos tipos principales de división celular: la mitosis y la meiosis.

Mitosis

La mitosis es un tipo de reproducción celular en la que, a partir de una célula madre, se originan dos células hijas genéticamente idénticas a la célula progenitora. Cada célula hija recibe una copia exacta del ADN de la célula madre y mantiene el mismo número de cromosomas.

La mitosis es considerada una forma de reproducción celular asexual. Mantiene el mismo número cromosómico en las células hijas, por lo que se denomina división ecuacional. Este proceso ocurre en las células somáticas, es decir, todas las células del organismo que no participan directamente en la fecundación.

Fases de la Mitosis

Interfase

• El ADN se duplica (fase S).

Profase

• Los cromosomas se condensan y se hacen visibles.
• Se forma el huso mitótico.
• La envoltura nuclear se desintegra y el nucleolo desaparece.

Metafase

• Los cromosomas se alinean en el plano ecuatorial de la célula, unidos a las fibras del huso.

Anafase

• Las cromátidas hermanas se separan y migran hacia los polos opuestos de la célula.

Telofase

• Las cromátidas separadas, ahora consideradas cromosomas individuales, llegan a los polos.
• Se forman nuevas envolturas nucleares alrededor de cada conjunto de cromosomas.
• Los cromosomas comienzan a descondensarse.

Citocinesis

• El citoplasma se divide, resultando en dos células hijas separadas.

Meiosis

La meiosis es un tipo de división celular especializada en la que, a partir de una célula madre, se obtienen cuatro células hijas. Estas células hijas poseen la mitad del número de cromosomas de la célula original y son genéticamente diferentes. En muchos organismos, de estas cuatro células, tres pueden degenerar, y solo una (o en algunos casos, todas) se convierte en un gameto (célula sexual).

La meiosis es el proceso de división celular que ocurre en las células germinales para producir gametos (óvulos y espermatozoides). El resultado es la reducción a la mitad del número de cromosomas, lo que es crucial para mantener la dotación cromosómica de la especie tras la fecundación.

Meiosis I (División Reduccional)

Profase I

• Los cromosomas homólogos se aparean (sinapsis) y forman bivalentes.
• Ocurre el entrecruzamiento cromosómico (crossing-over), un intercambio de segmentos entre cromátidas no hermanas, lo que genera variabilidad genética.
• La envoltura nuclear se desintegra y se forma el huso meiótico.

Metafase I

• Los pares de cromosomas homólogos (bivalentes) se alinean en el plano ecuatorial de la célula.

Anafase I

• Los cromosomas homólogos (cada uno con dos cromátidas) se separan y migran hacia los polos opuestos de la célula.

Telofase I y Citocinesis I

• Los cromosomas llegan a los polos.
• Se forman dos núcleos haploides (n), cada uno con cromosomas duplicados (dos cromátidas).
• El citoplasma se divide, dando como resultado dos células hijas haploides.

Meiosis II (División Ecuacional)

• Esta etapa es similar a la mitosis, pero ocurre en las células haploides resultantes de la Meiosis I.
• No hay duplicación previa del ADN antes de la Meiosis II.
• El resultado final de la Meiosis II son cuatro células hijas haploides (n), cada una con cromosomas simples.

Profase II

• Cada célula haploide de la Meiosis I inicia la Meiosis II.
• Los cromosomas, que aún constan de dos cromátidas, se condensan nuevamente.
• La envoltura nuclear se desintegra y se forma un nuevo huso meiótico.

Metafase II

• Los cromosomas se alinean individualmente en el plano ecuatorial de cada célula, unidos a las fibras del huso.

Anafase II

• Las cromátidas hermanas se separan y migran hacia los polos opuestos de la célula.
• En este punto, cada cromátida separada se considera un cromosoma individual.
• La separación de las cromátidas hermanas también ocurre al azar, lo que contribuye a aumentar la variación genética en las células hijas.

Telofase II y Citocinesis II

• Los cromosomas llegan a los polos.
• Se forman nuevas envolturas nucleares alrededor de cada conjunto cromosómico.
• Los cromosomas se descondensan.
• Se completa la citocinesis, resultando en un total de cuatro células hijas haploides, genéticamente diferentes entre sí y de la célula madre original.

En resumen, la Meiosis I es una división reduccional porque reduce el número de cromosomas a la mitad, mientras que la Meiosis II es una división ecuacional porque mantiene el número de cromosomas (haploide) de las células resultantes de la Meiosis I.