Breve introducción a la división celular: mitosis y meiosis

Mitosis.

Entendemos por división celular al proceso de reproducción celular. La división celular básica se denomina mitosis.

Mitosis.

En la mitosis, a partir de una célula madre obtenemos dos células hijas, iguales entre si e iguales a la célula madre. Antes de comenzar la mitosis, el ADN se duplica. Cada cromosoma pasa de tener una a dos cromátidas idénticas. Esto asegurará, como veremos en las fases de la mitosis, que las dos células hijas se repartan toda la información y que esta información se idéntica en ambas.

Al proceso que comprende la vida de la célula desde que ha sufrido mitosis, con la posterior duplicación de su su material genético y la división celular final se le conoce como ciclo celular. Al periodo entre las dos mitosis se le denomina interfase. El periodo de la mitosis se suele conocer como fase M.

Durante la interfase, hay un tiempo en el que la célula se dedica básicamente a acumular materias primas. Se denomina fase G1. Cuando ha alcanzado un tamaño determinado o ha acumulado la suficiente cantidad de materiales, el ADN se duplica. Hablamos de fase S. Tras la fase S, la célula pasa por otra fase en la que acumula más materiales de cara a prepararse para la división celular, conociéndose esta fase como fase G2. 

Ciclo celular.

La mitosis se divide en dos grandes procesos:

• Cariocinesis: división y reparto del material nuclear (cromosomas, o lo que es lo mismo, material genético).
• Citocinesis: ruptura de la célula en dos. Tiene lugar en las últimas fases de la cariocinesis.

La mitosis se divide en las fases marcadas por la cariocinesis. Son cuatro fases:

Profase: la cromatina del núcleo se condensa y se forman los cromosomas. Se desintegra la membrana nuclear. Y entre los dos polos de la célula se colocan los centrosomas y entre ellos una especialización del citoesqueleto denominada huso acromático.

Profase (temprana).

Profase (más tardía)

Metafase: los cromosomas se enganchan al huso acromático y se alinean en el centro del uso acromático. A los cromosomas alineados en el centro de la célula, unidas al citoesqueleto, se le denomina placa metafísica.

Prometafase.

Metafase.

Anafase: las dos cromátidas de los cromosomas se separan y cada una avanza a uno de los polos (una cromátida a un polo y su cromátida hermana, idéntica a ella, al polo contrario), repartiéndose así equitativamente el material genético.

Anafase.

Telofase: las cromátidas se agrupan en los polo y comienzan a descondensarse. El huso acromático se desintegra. Se vuelve a formar la membrana nuclear de nuevo.

Telofase.

La citocinesis suele comenzar entre la anafase y el inicio de la telofase, finalizando al concluir esta última.

Citocinesis.

Esquema general de la mitosis.

Meiosis.

El otro tipo de división celular es la meiosis. Tiene lugar en las células reproductoras, dará lugar a los gametos (células reproductoras) y consigue que estas tengan la mitad de dotación genética (n cromosomas), es decir, tienen solo uno de los dos cromosomas homólogos.

De esta forma, durante reproducción sexual se unen dos gametos, ambos aportan uno de los dos cromosomas homólogos y dan lugar a una célula con la dotación genética normal (2n).

Mediante la meiosis obtenemos cuatro células hijas, distintas entre si y distintas a la célula madre. Se dividen en dos grandes partes, la Meiosis I y la Meiosis II. Cada una tendrá cuatro fases (Profase, Metafase, Anafase y Telofase).

Durante la Profase I los cromosomas homólogos se unen mediante una estructura denominada sinapsis cromosómica, mediante la cual intercambian trozos entre si. De este modo, al acabar la Profase I las dos cromátidas de cada cromosoma ya no son idénticas entre si, ya que han adquirido trozos de su cromosoma homólogo. Con esto conseguiremos que sea imposible que las células hijas sean idénticas a las progenitoras.

Profase I con sobrecruzamiento (sinapsis)

Prometafase con cromosomas sobrecruzados.

Durante la Anafase I, en lugar de romperse los cromosomas, son los cromosomas completos los que viajan a los polos de la célula, de forma que un cromosoma va hacia un polo y su cromosoma homólogo va al polo opuesto. De este modo, tras la Meiosis I obtenemos dos células que tienen solo la mitad de dotación genética, tienen un solo cromosoma de cada tipo; eso si, cada cromosoma tiene dos cromáticas. 

Anafase I

Esto se solucionará durante la Meiosis II.

Durante la Meiosis II tiene lugar un proceso muy similar a la mitosis con una salvedad: cuando los cromosomas se parten en la Anafase II, las cromátidas que van a un polo no son idénticas entre si (debido a la sinapsis cromosómica ocurrida durante la Profase I) y de esta forma las dos células que se originan no son idénticas entre si.

Anafase II

Durante la Meiosis I obtenemos dos células n, en la que los cromosomas tienen dos cromátidas (pero estas cromátidas, en este caso, no son idénticas entre si). Durante la Meiosis II las dos células se dividen (obteniendo por lo tanto cuatro células) y los cromosomas de las mismas tendrán ahora una sola cromática.

Resultado de la meiosis.

Esquema general de la meiosis.