Mitosis

La mitosis es el paso del ciclo celular en el que se separa el ADN recién duplicado y se forman dos nuevas células. Este proceso es importante en eucariotas unicelulares, ya que es el proceso de reproducción asexual. En eucariotas multicelulares, la mitosis es la forma en que un solo cigoto puede convertirse en un organismo completo. La mitosis tiene varias etapas o fases distintas que se analizarán a continuación. Las otras etapas del ciclo celular incluyen el crecimiento y la replicación del ADN, ambos necesarios para que tenga lugar la mitosis. A continuación se muestra una imagen de dónde encaja la mitosis en el ciclo celular.

Principales eventos en la mitosis

Funciones de la mitosis

Desarrollo

En los organismos multicelulares, la vida siempre comienza como una sola célula, formada por dos gametos. Este cigoto lleva todo el ADN necesario para crear un organismo en pleno funcionamiento, pero no lo suficientemente cerca de las células. El propósito de la mitosis es producir más células. Después de la primera ronda de mitosis, solo quedan dos células. Ambas células experimentan mitosis y hay 4 células. Muy pronto, se forma una pequeña bola hueca de células, llamada blástula. Esta bola se pliega sobre sí misma a medida que se crean más y más células. Las células comienzan a diferenciarse, lo que les permite completar tareas especiales en el cuerpo. Con el tiempo, se desarrolla un organismo que funciona plenamente y puede nacer o nacer en el mundo.

En los organismos unicelulares, el acto de la mitosis es la reproducción asexual. Los organismos unicelulares utilizan la mitosis para reproducir y distribuir su ADN. Algunos organismos unicelulares también se reproducen sexualmente. Para reproducirse sexualmente, la mayoría de los organismos se someten a otro proceso, la meiosis, para reducir adecuadamente su ADN y colocar el ADN en células individuales. Estos gametos pueden reunirse y uno se fertilizará. Este gameto fertilizado contiene dos conjuntos del genoma, que en la mayoría de los organismos es necesario para un desarrollo adecuado. Algunos organismos solo tienen una copia del ADN. Estos se conocen como organismos diploides y haploides, respectivamente.

Reemplazo de tejidos dañados

La segunda función importante de la mitosis es la de reparación. Cuando un organismo se lesiona, sus células se dañan. Esto puede ser una lesión física como un corte o un daño de fuentes ambientales como el sol. De cualquier manera, las células dañadas deben reemplazarse. Las células cercanas, que no detectan a las células vecinas, activan las vías que inician el proceso de la mitosis. Finalmente, las nuevas células que se multiplican se alcanzan entre sí y el área dañada se cubre con nuevas células. Algunos organismos pueden regenerar extremidades enteras de esta manera. Los lagartos, cangrejos y muchos otros animales pueden perder una cola o una garra sin miedo, ya que la extremidad puede volver a crecer a través de la mitosis.

Fases de la mitosis

Aunque técnicamente no forma parte de la mitosis, la interfase comienza y termina con la mitosis. La interfase es la parte del ciclo celular en la que la célula crece y duplica el ADN. Después de que se sintetiza un conjunto idéntico de ADN, la célula entra en mitosis .

Profase

La profase es la primera etapa de la mitosis. Durante la profase, el ADN se condensa. Durante la interfase, cuando el ADN se replica, está suelto y abierto para permitir que las enzimas hagan su trabajo en el ADN y creen una nueva hebra. Sin embargo, esta cromatina , como se le llama, se enredaría y se rompería si la célula intentara moverla sin condensarla. Durante la profase, la maquinaria de la célula empaqueta el ADN alrededor de proteínas especiales, llamadas histonas, que le permiten condensarse en paquetes muy ajustados. Estos paquetes apretados de ADN ahora se pueden mover con facilidad. Durante la profase aparecen los centriolos, que son centros a cada lado de la célula que organizan los microtúbulos. Los microtúbulos eventualmente se extenderán y agarrarán los cromosomas del ADN.

En las plantas, esta etapa es seguida por un paso que reordena la célula para colocar el núcleo en el medio. En la mayoría de las células animales, el núcleo se encuentra en el centro de la célula la mayor parte del tiempo. En las plantas, a menudo es empujada hacia un lado por grandes vacuolas que contienen agua. Esta preprofase permite a las plantas organizar sus orgánulos para la división.

Prometafase

Para que los cromosomas duplicados se dividan, los microtúbulos deben alcanzarlos. En la prometafase, la envoltura nuclear que rodea a las células se deshace. Esta membrana separaba el ADN del citosol de la célula. Cuando la envoltura nuclear se disuelve, se permite que los microtúbulos se extiendan desde los centrómeros hasta los cromosomas. Cada cromosoma tiene un área especial conocida como centrómero, y cada centrómero tiene un cinetocoro. Los microtúbulos pueden unirse a estos cinetocoros, lo que permite que la célula mueva los cromosomas. Los microtúbulos de cada lado de la célula se unirán a cada cromosoma durante la prometafase.

Metafase

Durante la metafase, los microtúbulos comienzan a tirar de los cromosomas. Cada lado tira con la misma fuerza y ​​los cromosomas terminan en el medio de la célula. Esta área se llama placa de metafase . Las células alineadas en la placa en metafase representan dos copias completas de ADN. Cada cromosoma se alinea junto a su cromátida hermana, o cadena de ADN clonado. De esta manera, cuando los microtúbulos separan los cromosomas, cada célula obtiene un genoma funcional completo. A continuación se muestra una imagen de una celda en metafase.

Metafase

Anafase

Las cromátidas hermanas, clones idénticos de la misma parte del ADN, se unen en sus centrómeros. Durante la anafase de la mitosis, las proteínas que conectan estas cromátidas se destruyen. Cada uno tiene ahora su propio cromosoma, las mitades idénticas se pueden extraer a cada célula. En la imagen de arriba, hay dos cromosomas blancos y dos cromosomas grises. Durante la anafase, las proteínas entre las dos cromátidas hermanas en cada cromosoma se disolverían. En la celda anterior, esto daría lugar a un total de 8 cromosomas después de que se separen las cromátidas. En la siguiente fase, se separarán para crear 4 cromosomas en cada célula, el número que tenía la célula antes de duplicar su ADN.

Telofase

La fase final de la mitosis, la telofase, ocurre cuando los cromosomas son empujados hacia cada centríolo y se forma un surco de división en la célula. Los cromosomas eventualmente formarán una envoltura nuclear a su alrededor y se convertirán en sus propias células. Los centriolos se disolverán y cada célula reanudará su funcionamiento normal. Se necesita un último paso crucial, la citocinesis, antes de que la célula funcione. Este último proceso no es un paso de mitosis, sino el comienzo de la interfase. Una vez divididas, las células pueden volver a crecer.

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