Mitosis

Proceso de división del núcleo presente en las células eucariotas.

Fases de la Mitosis

Profase temprana

• Se condensa la cromatina y forma los cromosomas. Cada cromosoma presenta dos cromátidas unidas por el centrómero.
• Los nucléolos desaparecen ya que el ADN del que están formados queda empaquetado en los cromosomas.
• Se produce la duplicación del centrosoma. Estos nuevos centrosomas emigran hacia cada uno de los polos de la célula debido a que se organiza un sistema de microtúbulos (polares) que separan a los dos centrosomas entre sí y que darán lugar a la formación del huso acromático/mitótico.

Profase tardía

• La membrana nuclear comienza a romperse (entrada de H₂O) y el nucleoplasma se dispersa en el citoplasma.
• Alrededor de los centrómeros de los cromosomas se forma una estructura proteica llamada cinetocoro. En los cinetocoros se fijan microtúbulos provenientes de los centrómeros llamados microtúbulos cinetocóricos.

Metafase

• Los cromosomas alcanzan su máximo nivel de condensación.
• El huso acromático está completamente formado. Está formado por los dos centrosomas y los microtúbulos que lo constituyen. (Los polares – se solapan en la parte central del huso separando ambos polos, los del aster – contribuyen a situar los cromosomas en los extremos y los cinetocóricos conducen su movimiento a lo largo de la mitosis).
• Los cromosomas emigran al plano ecuatorial del huso.

Anafase

• Los microtúbulos cinetocóricos se acortan tirando de las cromátidas y separándolas. Cada cromátida se dirige a uno de los polos.
• Los microtúbulos polares se alargan por polimerización lo cual separa aún más los dos polos.

Telofase

• Se inicia cuando los cromosomas llegan a los polos.
• Los cromosomas comienzan a descondensarse y aparecen de nuevo la cromatina dispersa.
• Aparecen de nuevo los nucléolos.
• Se forman las nuevas membranas nucleares a partir del RE.
• Recupera su actividad metabólica.
• Los restos de microtúbulos polares se concentran en la zona media dando lugar al cilindro de sustancia densa.

Citocinesis

División del citoplasma. Se produce simultáneamente a la telofase, de manera que al finalizar esta ya están constituidas las dos células.

Citocinesis en células animales (por estrangulación)

Se produce un estrangulamiento progresivo del citoplasma que termina separando las dos células. A la altura del plano ecuatorial del huso, donde se encuentra el cilindro de sustancia densa, se produce el estrechamiento. Se organizan los microtúbulos y microfilamentos en el anillo contráctil que es responsable del estrechamiento.

Citocinesis en células vegetales (por tabicación)

La rigidez de la pared celular impide la formación de un surco de división y el citoplasma se divide mediante la formación de un tabique (nueva pared celular). Este tabique se le conoce como fragmoplasto.

Otros tipos de división celular

• Gemación: Se produce un reparto desigual del material citoplasmático. El huso se desplaza a la periferia y la célula hija surge como una yema de la madre.
• Pluripartición y Esporulación: Se producen varias mitosis sucesivas en el interior de la célula madre, sin que ocurra citocinesis, de modo que se forman células multinucleadas. Cuando se alcanza un cierto número de núcleos se rodean de una membrana citoplasmática.

Alteraciones de la mitosis

• Pleuromitosis: Se produce la división del núcleo sin que haya rotura de la membrana celular. En la telofase se divide el núcleo por estrangulamiento.
• Endomitosis: Se produce replicación del ADN sin posterior división del núcleo.
  • Endomitosis generadora de poliploidía: Separación de las cromátidas y duplicación.
  • Endomitosis generadora de politenia: No hay separación de cromátidas y por tanto cromosomas con múltiples cromátidas.
• Amitosis: División por estrangulamiento del núcleo sin que se produzca ninguna fase de la mitosis y por tanto sin que haya repartición de los cromosomas equitativa.

Meiosis

La meiosis es el proceso mediante el cual una célula diploide sufre dos divisiones consecutivas produciendo células haploides. La meiosis consta de dos divisiones nucleares, cada una se divide en 4 etapas como en la mitosis. Antes de que se produzca la meiosis el ADN se duplica poseyendo cada cromosoma dos cromátidas.

Primera división meiótica

Al comenzar la profase I el ADN está duplicado, de tal forma que cada doble hélice de ADN presenta una copia exacta.

Profase I

• Se condensa el ADN y se forman los cromosomas, se duplican el centrosoma, desaparece el nucléolo y la membrana nuclear.
• Los cromosomas homólogos se emparejan entre sí intercambiando pequeños fragmentos de ADN. Como consecuencia los cromosomas resultantes serán diferentes lo que producirá variabilidad genética. Este proceso recibe el nombre de entrecruzamiento o recombinación genética.

Metafase I

• Las parejas de cromosomas homólogos unidos por las quiasmas migran hacia el ecuador celular formando la placa ecuatorial.

Anafase I

• Los cromosomas homólogos se separan completamente, siendo arrastrados cada uno hacia un polo celular.

Telofase I

• Los cromosomas se agrupan en los polos, se forman los nuevos núcleos y comienza la división del citoplasma.

Segunda división meiótica

Es una mitosis típica, y tiene como misión separar las cromátidas.

Profase II

• Desaparece la membrana nuclear, se duplica el centrosoma y aparece el huso.

Metafase II

• Los cromosomas se alinean formando la placa ecuatorial.

Anafase II

• Se separan las cromátidas de cada cromosoma emigrando a sus respectivos polos.

Telofase II

• Se agrupan los cromosomas, se desenrollan y dan lugar a la cromatina, se forma la envoltura nuclear y se divide el citoplasma.

Comparación entre Mitosis y Meiosis

Reproducción asexual vs. Reproducción sexual

Reproducción asexual

• Más rápida y sencilla.
• Solo se necesita un progenitor.
• Gasto energético básico.
• No genera variabilidad genética por lo que los organismos están poco preparados para cambios ambientales. Son iguales a los progenitores.

Reproducción sexual

• Más lenta y compleja que la asexual.
• Se necesitan dos progenitores (incluso los hermafroditas).
• Gasto energético alto.
• Genera variabilidad genética.