1.4.- proceso division celular

PROCESO DE DIVISION CELULAR
MITOSIS
En biología, la mitosis (del griego mitos, hebra) es un proceso de reparto equitativo
del material hereditario (ADN) característico de las células eucarióticas.
Normalmente concluye con la formación de dos núcleos separados (cariocinesis),
seguido de la partición del citoplasma (citocinesis), para formar dos células hijas.
La mitosis completa, que produce células genéticamente idénticas, es el
fundamento del crecimiento, de la reparación tisular y de la reproducción asexual.
La meiosis, un proceso que comparte mecanismos con la mitosis pero que no
debe confundirse con ella (es otro tipo de división celular, propio de los gametos),
produce células genéticamente distintas y, combinada con la fecundación, es el
fundamento de la reproducción sexual y la variabilidad genética.
Fases del ciclo celular
La división de las células eucarísticas es parte de un ciclo vital continuo, el ciclo
celular, en el que se distinguen dos períodos mayores, la interface, durante la cual
se produce la duplicación del ADN, y la mitosis, durante la cual se produce el
reparto idéntico del material antes duplicado. La mitosis es una fase relativamente
corta
en
comparación
con
la
duración
de
la
interface.
Interface
La célula está ocupada en la actividad metabólica preparándose para la mitosis
(las próximas cuatro fases que conducen e incluyen la división nuclear). Los
cromosomas no se disciernen claramente en el núcleo, aunque una mancha
oscura llamada nucleolo, puede ser visible. La célula puede contener un
centrosoma con un par de centriolos (o centros de organización de microtúbulos
en los vegetales) los cuales son sitios de organización para los microtúbulos.
Profase
Es la fase más larga de la mitosis. Se produce en ella la condensación del material
genético (ADN, que en interfase existe en forma de cromatina), para formar unas
estructuras altamente organizadas, los cromosomas. Como el material genético se
ha duplicado previamente durante la fase S, los cromosomas replicados están
formados por dos cromátidas, unidas a través del centrómero por moléculas de
cohesinas.
Uno de los hechos más tempranos de la profase en las células animales es
duplicación del centrosoma; los dos centrosomas hijos (cada uno con dos
centriolos) migran entonces hacia extremos opuestos de la célula. Los
centrosomas actúan como centros organizadores de microtúbulos, controlando la
formación de unas estructuras fibrosas, los microtúbulos, mediante la
polimerización de tubulina soluble.De esta forma, el huso de una célula mitótica
tiene dos polos que emanan microtúbulos. En la profase tardía desaparece el
nucléolo
y
se
desorganiza
la
envoltura
nuclear.
Prometafase
La membrana nuclear se desensambla y los microtúbulos invaden el espacio
nuclear. Esto se denomina mitosis abierta, y ocurre en una pequeña parte de los
organismos multicelulares. Los hongos y algunos protistas, como las algas o las
tricomonas, realizan una variación denominada mitosis cerrada, en la que el huso
se forma dentro del núcleo o sus microtúbulos pueden penetrar a través de la
membrana nuclear intacta.
Cada cromosoma ensambla dos cinetocoros hermanos sobre el centrómero, uno
en cada cromátida. Un cinetocoro es una estructura proteica compleja a la que se
anclan los microtúbulos. Aunque la estructura y la función del cinetocoro no se
conocen completamente, contiene varios motores moleculares, entre otros
componentes. Cuando un microtúbulo se ancla a un cinetocoro, los motores se
activan, utilizando energía de la hidrólisis del ATP para "ascender" por el
microtúbulo hacia el centrosoma de origen.
Esta actividad motora, acoplada con la polimerización/despolimerización de los
microtúbulos, proporciona la fuerza de empuje necesaria para separar más
adelante las dos cromátidas de los cromosomas. Cuando el huso crece hasta una
longitud suficiente, los microtúbulos asociados a cinetocoros empiezan a buscar
cinetocoros a los que anclarse. Otros microtúbulos no se asocian a cinetocoros,
sino a otros microtúbulos originados en el centrosoma opuesto para formar el huso
mitótico. La prometafase se considera a veces como parte de la profase.
Metafase
A medida que los microtúbulos encuentran y se anclan a los cinetocoros durante la
prometafase, los centrómeros de los cromosomas se congregan en la "placa
metafásica" o "plano ecuatorial", una línea imaginaria que es equidistante de los
dos centrosomas que se encuentran en los dos polos del huso. Este alineamiento
equilibrado en la línea media del huso se debe a las fuerzas iguales y opuestas
que se generan por los cinetocoros hermanos.
Dado que una separación cromosómica correcta requiere que cada cinetocoro
esté asociado a un conjunto de microtúbulos (que forman las fibras cinetocóricas),
los cinetocoros que no están anclados generan una señal para evitar la progresión
prematura hacia anafase antes de que todos los cromosomas estén correctamente
anclados y alineados en la placa metafásica. Esta señal activa el checkpoint de
mitosis.
Anafase
Cuando todos los cromosomas están correctamente anclados a los microtúbulos
del huso y alineados en la placa metafásica, la célula procede a entrar en anafase.
Entonces tienen lugar dos sucesos. Primero, las proteínas que mantenían unidas
ambas cromatidas hermanas (las cohesinas), son cortadas, lo que permite la
separación de las cromátidas. Estas cromátidas hermanas, que ahora son
cromosomas hermanos diferentes, son separados por los microtúbulos anclados a
sus microtúbulos al desensamblarse, dirigiéndose hacia los centrosomas
respectivos.
A continuación, los microtúbulos no asociados a cinetocoros se alargan,
empujando a los centrosomas (y al conjunto de cromosomas que tienen
asociados) hacia los extremos opuestos de la célula. Este movimiento parece
estar generado por el rápido ensamblaje de los microtúbulos.
Estos dos estadios se denominan a veces anafase temprana (A) y anafase tardía
(B). El anafase temprano viene definido por la separación de cromáticas
hermanas, mientras que la tardía por la elongación de los microtúbulos que
produce la separación de los centrosomas. Al final del anafase, la célula ha
conseguido separar dos juegos idénticos de material genético en dos grupos
definidos,
cada
uno
alrededor
de
un
centrosoma.
Telofase
La telofase (del griego τελος, que significa "finales") es la reversión de los
procesos que tuvieron lugar durante profase y prometafase. Durante la telofase,
los microtúbulos no unidos a cinetocoros continúan alargándose, estirando aún
más la célula. Los cromosomas hermanos se encuentran cada uno asociado a uno
de los polos. La membrana nuclear se reforma alrededor de ambos grupos
cromosómicos, utilizando fragmentos de la membrana nuclear de la célula original.
Ambos juegos de cromosomas, ahora formando dos nuevos núcleos, se
descondensan de nuevo en cromatina. La cariocinesis ha terminado, pero la
división celular aún no está completa.
Citocinesis
La citocinesis es un proceso independiente, que se inicia simultáneamente a la
telofase. Técnicamente no es parte de la mitosis, sino un proceso aparte,
necesario para completar la división celular. En las células animales, se genera un
surco de escisión que contiene un anillo contráctil de actina en el lugar donde
estuvo la placa metafásica, estrangulando el citoplasma y aislando así los dos
nuevos núcleos en dos células hijas. Tanto en células animales como en plantas,
la división celular está dirigida por vesículas derivadas del aparato de Golgi, que
se mueven a lo largo de los microtúbulos hasta la zona ecuatorial de la célula. En
plantas esta estructura coalesce en una placa celular en el centro del fragmoplasto
y se desarrolla generando una pared celular que separa los dos núcleos. El
fragmoplasto es una estructura de microtúbulos típica de plantas superiores,
mientras que algunas algas utilizan un vector de microtúbulos denominado
ficoplasto durante la citocinesis. Al final del proceso, cada célula hija tiene una
copia completa del genoma de la célula original.
Gametogénesis
Gametogénesis es la formación de gametos por medio de la meiosis a partir de
células germinales. Mediante este proceso, el número de cromosomas que existe
en las células germinales se reduce de diploide a haploide, es decir, a la mitad del
número de cromosomas que contiene una célula normal de la especie de que se
trate. En el caso de los humanos si el proceso tiene como fin producir
espermatozoides se le denomina espermatogénesis y se realiza en los testículos.
En caso contrario, si el resultado es óvulos se denomina ovogénesis y se lleva a
cabo en los ovarios.
Este proceso se realiza en dos divisiones cromosomicas y citoplasmáticas,
llamadas, primera y segunda división meiótica o simplemente Meiosis I y Meiosis
II. Ambas comprenden Profase, Prometafase, Metafase, Anafase, Telofase y
Citocinesis. Durante la meiosis I los miembros de cada par homólogo de
cromosomas se unen primero y luego se separan con el huso mitótico y se
distribuyen en diferentes polos de la célula. La meiosis no es un proceso perfecto,
a veces los errores en la meiosis son responsables de las principales anomalías
cromosómicas. La meiosis consigue mantener constante el número de
cromosomas de las células de la especie para mantener la información genética.
Espermatogénesis
La espermatogénesis es el mecanismo encargado de la producción de
espermatozoides; es la gametogénesis en el hombre. Este proceso se desarrolla
en los testículos, aunque la maduración final de los espermatozoides se produce
en el epidídimo1. La espermatogénesis tiene una duración aproximada de 64 a 75
días en la especie humana, y consta de 3 fases o etapas: fase proliferativa,
meiosis o espermatocitogénesis, y espermiogénesis o espermiohistogénesis.
Los espermatozoides son células haploides que tienen la mitad de los
cromosomas que una célula somática, son móviles y son muy diferenciadas.
Ovogénesis
Proceso de formación de gametos femeninos, que se localizan en los ovarios. Las
ovogonias se ubican en los folículos del ovario, crecen y tienen modificaciones;
estos llevan a la primera división meiótica que da como resultado un ovocito
primario (que contiene la mayor parte del citoplasma) y un primer corpúsculo polar.
Las 2 células resultantes efectúan meiosis II, del ovocito secundario se forman una
célula grande (que tiene la mayor parte del citoplasma) y un segundo corpúsculo
polar, estos se desintegran rápidamente, mientras que la célula grande se
desarrolla convirtiéndose en los gametos femeninas llamadas ovulo. Al ovulo lo
rodean una capa de diferentes células, a esa capa se le llama folículo de Graaf. La
ovogénesis cuenta con diversas fases las cuales son: -Proliferación: durante el
desarrollo embrionario, las células germinales de los ovarios sufren mitosis para
originar a las ovogonias - Crecimiento: en la pubertad crecen para originar los
ovocitos de 1er orden -Maduración: el ovocito del primer orden sufre meiosis.
Diferencias entre espermatogénesis y ovogénesis.
Espermatogénesis.







Se realiza en los testículos.
Ocurre a partir de la espermatogonia.
Cada espermatogonia da origen a cuatro espermatozoides.
En la meiosis el material se divide equitativamente.
Los espermatozoides se producen durante toda su vida.
Se produce en el hombre.
De un espermatocito I, se forman 4 espermios funcionales.
Ovogénesis.
 Se realiza en el ovario.
 Ocurre a partir de la ovogonia
 Cada ovogonia da origen a un ovocito II el cual sólo en el caso de ser
fecundado pasará a llamarse óvulo y a 2 cuerpos polares I y a un cuerpo
polar II (sólo en caso de fecundación).
 En meiosis I no se divide el citoplasma por igual, quedando una célula hija
(ovocito II) con casi todo el citoplasma.
 La mujer nace con un número determinado de Folículos, aproximadamente
400.000.
 Se produce en la mujer.