División celular I

Tal como expresa la Teoría celular, todos los seres vivos están constituidos por células, las cuales provienen de células preexistentes; y es la reproducción celular la que asegura la continuidad de la vida.

Las células se reproducen mediante un proceso conocido como división celular en el cual su material genético –el ADN– y otros componentes celulares se reparte entre las nuevas células hijas.

La continuidad de la vida

En los organismos unicelulares, este mecanismo aumenta el número de individuos en la población. Mientras que en los organismos multicelulares, el crecimiento y desarrollo depende del crecimiento y multiplicación de sus células. En las plantas y animales, la división celular es el procedimiento por el cual el organismo crece, partiendo de una sola célula (el cigoto), y los tejidos dañados son reemplazados y reparados.

En los organismos Procariotas (bacterias y Archaeas) el proceso de división celular es relativamente sencillo y recibe el nombre de fisión binaria, dando como resultado dos células genéticamente idénticas entre sí e idénticas a la progenitora. Durante este proceso se reparte entre las células hijas una copia del único cromosoma.
En los Eucariotas (animales, vegetales, hongos, protistas) el ADN está organizado en más de un cromosoma, siendo el proceso de división celular más complejo. La división celular en eucariotas se efectúa por la vía de la mitosis o de la meiosis.

– Si ocurre por mitosis dará como resultado dos células genéticamente idénticas entre sí e idénticas a la progenitora.
– Si ocurre por meiosis dará como resultado células hijas cuya composición genética es diferente entre sí y diferente de la célula progenitora.

Antes de la división celular

Esquema de una célula en estado G1 (izq), que pasa por S (duplicaciòn del ADN) y luego en G2 (der). Los esquemas de los extremos representan a los cromosomas antes (izq) y después (der) de la duplicación del ADN.

Cuando una célula se divide, la información genética contenida en su ADN debe previamente duplicarse de manera precisa para que luego, las copias del material genético, se transmitan a las células hijas. Lo mismo para el caso de algunos componentes celulares.
¿En qué etapa del ciclo celular se duplica el ADN? Si no lo recuerdas…puedes repasarlo en la sección “Ciclo Celular”  dentro de Temas de Estudio.

Esquema que representa un cromosoma con el ADN duplicado. Se señalan sus partes: centrómero, cromátidas hermanas.

Luego de la duplicación del ADN, los cromosomas (ADN en forma de doble hélice empaquetada) comienzan a condensarse e incluso pueden hacerse visibles al microscopio. Es posible distinguir que cada cromosoma posee dos copias longitudinales idénticas, llamadas cromátidas hermanas, las cuales se encuentran unidas por un centrómero (punto de unión específico del ADN).

En esta sección analizaremos en detalle la división mitótica. Sin embargo y antes de avanzar, es necesario que aclaremos algunos conceptos que son necesarios para ésta y las siguientes secciones. Los cromosomas que contienen los mismos genes se denominan cromosomas homólogos. Las células que tienen pares de cromosomas homólogos se describen como diploides (2n). Las células que contienen solo un ejemplar de cada tipo de cromosoma se describen como haploides (n). Por ejemplo, nosotros los humanos tenemos 23 tipos distintos de cromosomas (del 1 al 22 y un cromosoma sexual), por lo tanto el n=23. Como nuestras células son diploides (2n), tenemos en total 46 cromosomas.

Mitosis

El término “mitosis” proviene de la palabra griega mitos que significa “hilo”. Durante la mitosis los cromosomas duplicados se condensan y son visibles en forma de estructuras tipo hilos. En la mayoría de los casos las células se dividen para dar dos células hijas cada una con un núcleo y aproximadamente la mitad del citoplasma. Como mencionamos antes, las dos células hijas producidas por división mitótica son genéticamente idénticas entre ellas y a la célula progenitora.

Esquema que representa las distintas fases de la Mitosis.

El proceso de mitosis se divide convencionalmente en cuatro etapas o fases:
Profase, Metafase, Anafase y Telofase. Sin embargo es un proceso dinámico, continuo y gradual, por lo que es lógico encontrar fases intermedias, como por ejemplo anafase “temprana” o profase “tardía”.

De todas las etapas la Profase es la más larga y se puede destacar lo siguiente: la membrana nuclear se desintegra, los cromosomas duplicados se condensan y se forma el huso mitótico (estructura tridimensional formada por microtúbulos que hacen a la vez de vías de deslizamiento de los cromosomas). En las células animales los microtúbulos del huso se originan en una región en la que hay un par de centríolos que contienen microtúbulos. Cada par de centríolos actúa como punto central desde el que irradian los microtúbulos y terminan en los polos del huso.

Durante la Metafase los cromosomas homólogos se alinean en la zona del ecuador de la célula.

Al comienzo de la Anafase, la etapa más rápida, las cromátidas hermanas se separan desde los centrómeros deslizándose hacia los polos opuestos por las fibras de huso mitótico. Puesto que las cromátidas hermanas son copias idénticas de los cromosomas originales, los dos grupos de cromosomas que se encuentran en los polos opuestos de la célula contienen una copia de cada uno de los cromosomas presentes en la célula original.

Cuando los cromosomas alcanzan los polos, ha comenzado la Telofase o “etapa final”. Los microtúbulos del huso se desintegran, se forma la envoltura nuclear y los cromosomas regresan a su estado no condensado.

¿Qué ocurre luego? En general tiene lugar el proceso llamado citosinesis. Aunque por lo general la mitosis y la citocinesis está acopladas, puede llevarse a cabo de forma independiente. Ciertas células, entre ellas algunas células tumorales, experimentan mitosis sin citocinesis produciendo células con muchos núcleos.

Esquema que representa la citocinesis en una célula animal.

En células animales, la zona ecuatorial de la célula en división se contrae para terminar cerrándose totalmente y el citoplasma se divide en dos células hijas nuevas.

En las células vegetales es muy diferente porque tienen pared celular que impide dividir la célula en dos compartimentos. En cambio, el aparato de Golgi sintetiza unas vesículas llenas de carbohidratos que se alinean a lo largo del ecuador de la célula, las cuales se fusionan y producen una estructura llamada placa celular, con forma de saco aplastado, rodeada de membrana plasmática. Así los bordes de la placa celular se combinan con la membrana plasmática original y los carbohidratos de las vesículas pasan a ser parte de la pared celular.

Esquema que representa la citocinesis en una célula vegetal.

Ahora bien, quedan una pregunta que te debes estar haciendo.  ¿Qué ocurre luego con la célula?

La célula puede entrar en la etapa G1 de la interfase, con lo cual se completa el ciclo celular, o salir del ciclo (G0) y permanecer latente, aunque activa.

Compartimos contigo un video donde se pueden ver el esquema que explica el proceso de división mitótica y además te mostramos fotografías de las figuras mitóticas a partir de células meristemáticas de raicillas de cebolla. Son células que están en constante división y son transparentes y para poder visualizar los cromosomas fue utilizado un colorante (orceína) el cual tiñe de rosa el ADN.

No te pierdas la próxima sección donde estudiaremos en detalle la división meiótica, sus etapas y con qué procesos biológicos está vinculada.

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Actividad:

¿Podrías dibujar un esquema de las fases de la mitosis para una célula que hipotéticamente tiene 3 pares de cromosomas homólogos? ¿Qué ocurre en cada etapa? Recuerda señalar cada parte del esquema.

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Bibliografía consultada:

  • – Biología Curtis. 7ª ed. Adriana Schnek, Alicia Massarini. Ed. Médica Panamericana. 2008.
  • – Biología “La vida en la tierra”, 6ta ed. T. Audesirk, G. Audesirk & B. Byers.

Este Tema de Estudio ha sido recomendado por los amigos de Tres14 

Audio Tema de Estudio 7 en AcercaCiencia ivoox

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6 Comentarios

  • Responder
    Sasa
    15 julio, 2016

    Por algún motivo no le ponen autor? es un poco difícil citar su bibliografía.

    • Responder
      15 julio, 2016

      Hola Sasa, los autores de los artículos, cuando no está especificado el autor debajo, son ambas coordinadoras del proyecto: Cecilia Di Prinzio y Emma O’Brien.
      De todas formas, podrías citarnos como: AcercaCiencia.com, ‘División Celular I’. [Consulta: 15 de julio 2016].
      A su vez, debajo del artículo puedes ver la bibliografía que hemos consultado nosotras para la elaboración del artículo.
      Esperamos haber aclarado la duda. ¡Saludos!

  • Responder
    Melisa
    23 noviembre, 2016

    En la division de una celula cual seria el objetivo basico de la vida

    • Responder
      26 noviembre, 2016

      Hola Melisa,
      Gracias por escribirnos. Podrías especificar más tu pregunta, ya que no sabríamos muy bien a qué te refieres. Esperamos tu respuesta ¡Saludos!

  • Responder
    Crobert
    26 septiembre, 2017

    ¿Cual es el nombre que reciben las células en división constante en el humano? En la parte final del articulo en el párrafo antes del vídeo mencionan a las células meristemáticas de raicillas de cebolla. Las cuales son células que están en constante división, pero en el humano ¿Cual es el nombre que reciben las células en división constante en el humano? Gracias.

  • Responder
    18 octubre, 2017

    Hola Crobert,
    Gracias por escribirnos. Respecto a tu pregunta en casi todos los organismos multicelulares, las células que no pierden la capacidad de dividirse aún en el adulto se denominan células madre. Éstas tienen dos características importantes: se renuevan ellas mismas y poseen la capacidad de diferenciarse en varios tipos de células. Las células madre se renuevan porque conservan la facultad de dividirse, quizá durante toda la vida del organismo. Normalmente, cuando una célula madre se divide, una de sus hijas es a su vez célula madre, con lo que se mantiene la población. La otra célula
    hija pasa por varias rondas de división y al final se diferencia en tipos celulares especializados. Existen dos tipos de células madre: adultas y embrionarias (se encuentran en el embrión), y se diferencian entre ellas por su “potencialidad”, es decir, capacidad de dar lugar a diferentes tipos celulares al diferenciarse finalmente. Esperamos haber respondido tu inquietud. Saludos!

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