División celular

Definición de división celular

La división celular es el proceso por el que pasan las células para dividirse. Hay varios tipos de división celular, según el tipo de organismo que se esté dividiendo. Los organismos han evolucionado con el tiempo para tener formas diferentes y más complejas de división celular. La mayoría de los procariotas, o bacterias, utilizan la fisión binaria para dividir la célula. Los eucariotas de todos los tamaños usan la mitosis para dividirse. Los eucariotas que se reproducen sexualmente utilizan una forma especial de división celular llamada meiosis para reducir el contenido genético en la célula. Esto es necesario en la reproducción sexual.porque cada padre debe proporcionar solo la mitad del material genético requerido, de lo contrario, la descendencia tendría demasiado ADN, lo que puede ser un problema. Estos diferentes tipos de división celular se analizan a continuación.

Tipos de división celular

División de células procariotas

Los procariotas se replican a través de un tipo de división celular conocida como fisión binaria. Los procariotas son organismos simples, con una sola membrana y sin división interna. Por lo tanto, cuando un procariota se divide, simplemente replica el ADN y se divide por la mitad. El proceso es un poco más complicado que esto, ya que el ADN primero debe desenrollarse mediante proteínas especiales. Aunque el ADN de los procariotas suele existir en un anillo, puede enredarse bastante cuando la célula lo utiliza. Para copiar el ADN de manera eficiente, debe estirarse. Esto también permite que los dos nuevos anillos de ADN creados se separen una vez producidos. Las dos hebras de ADN se separan en dos lados diferentes de la célula procariota. La célula luego se alarga y se divide por la mitad. El proceso se puede ver en la imagen a continuación.

Fisión binaria 2

El ADN es la línea enredada. Los otros componentes están etiquetados. Los plásmidos son pequeños anillos de ADN que también se copian durante la fisión binaria y pueden recogerse en el medio ambiente a partir de células muertas que se rompen. Estos plásmidos pueden luego replicarse más. Si un plásmido es beneficioso, aumentará en una población. En parte, así es como ocurre la resistencia a los antibióticos en las bacterias. Los ribosomas son pequeñas estructuras de proteínas que ayudan a producir proteínas. También se replican para que cada célula tenga suficiente para funcionar.

División de células eucariotas: mitosis

Los organismos eucariotas tienen orgánulos unidos a la membrana y ADN que existe en los cromosomas, lo que dificulta la división celular. Los eucariotas deben replicar su ADN, orgánulos y mecanismos celulares antes de dividirse. Muchos de los orgánulos se dividen mediante un proceso que es esencialmente fisión binaria, lo que lleva a los científicos a creer que los eucariotas se formaron por procariotas que vivían dentro de otros procariotas.

Después de que el ADN y los orgánulos se replican durante la interfase del ciclo celular, el eucariota puede comenzar el proceso de mitosis. El proceso comienza durante la profase, cuando los cromosomas se condensan. Si la mitosis continuaba sin que los cromosomas se condensaran, el ADN se enredaría y se rompería. El ADN eucariota está asociado con muchas proteínas que pueden plegarlo en estructuras complejas. A medida que la mitosis avanza hacia la metafase, los cromosomas se alinean en el medio de la célula. Cada mitad de un cromosoma, conocidas como cromátidas hermanasdebido a que son copias replicadas entre sí, se separa en cada mitad de la célula a medida que avanza la mitosis. Al final de la mitosis, otro proceso llamado citocinesis divide la célula en dos nuevas células hijas.

Principales eventos en la mitosis

Todos los organismos eucariotas utilizan la mitosis para dividir sus células. Sin embargo, solo los organismos unicelulares utilizan la mitosis como forma de reproducción. La mayoría de los organismos multicelulares se reproducen sexualmente y combinan su ADN con el de otro organismo para reproducirse. En estos casos, los organismos necesitan un método diferente de división celular. La mitosis produce células idénticas, pero la meiosis produce células con la mitad de la información genética de una célula normal, lo que permite que se combinen dos células de diferentes organismos de la misma especie.

División de células eucariotas: meiosis

En los animales que se reproducen sexualmente, generalmente es necesario reducir la información genética antes de la fertilización. Algunas plantas pueden existir con demasiadas copias del código genético, pero en la mayoría de los organismos es muy perjudicial tener demasiadas copias. Los seres humanos con una copia adicional de un cromosoma pueden experimentar cambios perjudiciales en su cuerpo. Para contrarrestar esto, los organismos que se reproducen sexualmente se someten a un tipo de división celular conocida como meiosis. Como antes de la mitosis, el ADN y los orgánulos se replican. El proceso de la meiosis contiene dos divisiones celulares diferentes, que ocurren una tras otra. La primera meiosis, la meiosis I, separa los cromosomas homólogos. El homólogolos cromosomas presentes en una célula representan los dos alelos de cada gen que tiene un organismo. Estos alelos se recombinan y se separan, por lo que las células hijas resultantes tienen solo un alelo para cada gen y no tienen pares de cromosomas homólogos. La segunda división, la meiosis II, separó las dos copias de ADN, al igual que en la mitosis. El resultado final de la meiosis en una célula son 4 células, cada una con una sola copia del genoma, que es la mitad del número normal.

Los organismos suelen empaquetar estas células en gametos, que pueden viajar al medio ambiente para encontrar otros gametos. Cuando dos gametos del tipo correcto se encuentran, uno fertilizará al otro y producirá un cigoto. El cigoto es una sola célula que sufrirá mitosis para producir los millones de células necesarias para un organismo grande. Por lo tanto, la mayoría de los eucariotas usan tanto la mitosis como la meiosis, pero en diferentes etapas de su ciclo de vida.

Etapas de división celular

Dependiendo del tipo de división celular que utilice un organismo, las etapas pueden ser ligeramente diferentes.

Etapas de la mitosis

La mitosis comienza con la profase en la que se condensa el cromosoma. La célula pasa a la metafase donde los cromosomas se alinean en la placa de la metafase. Luego, los cromosomas se separan en anafase y el citoplasma de la célula se separa durante la telofaseLa citocinesis es el proceso final que rompe la membrana celular y divide la célula en dos.

Etapas de la meiosis

Las etapas de la meiosis son similares a la mitosis, pero los cromosomas actúan de manera diferente. La meiosis tiene dos fases, que incluyen dos divisiones celulares separadas sin que el ADN se replique entre ellas. La meiosis I y la meiosis II tienen las mismas 4 etapas que la mitosis: profase, metafase, anafase y telofase. La citocinesis concluye ambas rondas de meiosis.

Diagrama de meiosis

En la profase I, los cromosomas se condensan. En la metafase I, los cromosomas se alinean frente a sus pares homólogos. Cuando se separan en anafase I y telofase I, solo hay una forma de cada gen en cada célula, lo que se conoce como división de reducción. La meiosis II procede de la misma manera que la mitosis, cuyas cromátidas hermanas se dividen en la placa de metafase. Por telofase II, hay 4 células, cada una con la mitad de los alelos como célula madre y solo una copia del genoma. Las células ahora pueden convertirse en gametos y fusionarse para crear nuevos organismos.