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Citocinesis

La citocinesis es el proceso final de la división celular eucariota, que divide el citoplasma, los orgánulos y la membrana celular. La citocinesis ocurre típicamente al final de la mitosis, después de la telofase, pero los dos son procesos independientes. En la mayoría de los animales, la citocinesis comienza en algún momento en la anafase tardía o en la telofase temprana, para garantizar que los cromosomas se hayan segregado por completo. Los movimientos de citocinesis observados en la célula son causados ​​por la misma red de huso que fue responsable de la separación de los cromosomas. Las partes del huso responsable del movimiento de los cromosomas se descomponen en la división celular tardía, para usarse en la reestructuración de las dos nuevas células.

Las células pueden dividirse uniformemente, lo que se conoce como citocinesis simétrica , o una de las células puede retener la mayor parte del citoplasma. Durante la meiosis masculina en humanos, por ejemplo, las 4 células al final de la meiosis tienen el mismo tamaño y número relativo de orgánulos. Este proceso de espermatogénesis produce millones de espermatozoides pequeños, pero en su mayoría iguales. La ovogénesis humana , por otro lado, se divide a través de citocinesis asimétrica. Esto produce una celda muy grande y 3 cuerpos polares. Los cuerpos polares más pequeños no se convierten en huevos. De esta forma, se producen menos huevos, pero son células mucho más grandes. Algunas células, en humanos y otras especies, no experimentan citocinesis después de la mitosis y forman grandes células multinucleadas.

Citocinesis en células animales

Ya sea que la división celular sea mitosis o meiosis, la citocinesis ocurre de la misma manera. Las señales celulares le dicen a la célula dónde dividirse, lo que crea el plano de división. Alrededor de este plano, se formará el surco citocinético, que eventualmente se pellizcará para separar las dos células. El proceso final de citocinesis en células animales es la abscisión. Durante la abscisión, el anillo contráctil de actina-miosina que crea el surco citocinético se contrae completamente y las membranas plasmáticas se someten a fisión para finalmente separar las dos células.

Los científicos aún no están seguros de qué causa la especificación del plano de división en diferentes células. El proceso es un proceso complejo que involucra muchos microtúbulos y señales celulares. Una vez determinada esta posición, debe establecerse el anillo contráctil de actina-miosina. La actina y la miosina son las mismas proteínas motoras que provocan la contracción de las células musculares. Las células musculares están repletas de filamentos de actina, que la proteína miosina puede unir si se les administra energía ATP. Este mismo sistema se emplea para dividir células animales. Los filamentos de actina forman un anillo en el plano de división. Las proteínas de miosina comienzan a juntar los filamentos de actina, creando un anillo más pequeño.

Finalmente, todo el citoplasma y los orgánulos se han excluido del anillo. Lo único que queda es el anillo de actina-miosina y los microtúbulos constreñidos por el anillo. Esto se llama estructura del cuerpo medio y también debe dividirse para que las células se separen. Esto sucede durante el proceso de abscisión. Las proteínas se cortan y las membranas plasmáticas se cierran por fusión. El material extracelular que mantiene unidas las células se disuelve y las células pueden separarse. En algunos animales multicelulares, las células permanecen estrechamente asociadas e incluso pueden formar y mantener conexiones entre sus citoplasmas conocidas como uniones gap . Estos pequeños puentes se pueden formar como restos del retículo endoplásmico que queda atrapada en la estructura media del cuerpo, o pueden formarse más tarde.

Citocinesis en células vegetales

Las plantas se someten a un proceso similar de citocinesis, con la diferencia de que la rigidez de sus células. Las plantas están rodeadas por una capa secundaria, la pared celular. Esta estructura extracelular es responsable de ayudar a dar forma a las plantas y debe establecerse cuando una célula se divide. Para hacer esto, las plantas usan estructuras de huso de microtúbulos conocidas como fragmoplastos. Los fragmoplastos transportan vesículas de material de la pared celular a la nueva placa celular. Estos materiales, como la celulosa, interactúan para formar una matriz compleja y fuerte. Una vez que la placa divide la célula, la membrana plasmática se sellará y las dos células se separarán.

Phragmoplast

El fragmoplasto, al igual que los centrosomas de las células animales, organiza los microtúbulos y dirige su crecimiento y reducción. Los componentes de la nueva placa de células son creados y empaquetados por el retículo endoplásmico y el aparato de Golgi. Luego se envían al fragmoplasto, que forma la placa celular desde el medio hacia afuera. Esto se puede ver en el gráfico de arriba. La placa celular comenzará en el medio y, a medida que se complete, los microtúbulos del fragmoplasto se moverán hacia afuera, hasta que alcancen la membrana plasmática actual. Esta membrana se cortará y la pared celular estará completamente conectada entre todas las células circundantes. Entre las dos células, el retículo endoplásico atrapado creará plasmodesmos, que son como uniones gap y permiten que las moléculas pasen de una célula a otra. Se teoriza que las plantas pueden utilizar estos plasmodesmos como una forma de comunicación celular.

  • Surco de escisión: el pliegue de la membrana celular, creado por la contracción de los filamentos de proteínas.
  • Cariocinesis : separación de cromosomas, separada de la división de la célula.
  • Plasmodesmos : secciones de células vegetales que permanecen conectadas a otras células, a veces formadas durante la citocinesis.
  • Union GAP : partes de las membranas de las células animales que permanecen estrechamente asociadas con las células circundantes, como las sinapsis de neuronas.

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