7 de junio de 2012

Ciclo Celular: Mitosis y Meiosis

El ciclo celular es el conjunto de etapas por las que pasa la célula desde una división celular hasta la siguiente. Abarca la fase M (mitosis) y la interfase. Cada célula tiene una programación que le confiere la capacidad de vivir un tiempo determinado y dividirse una cantidad específica de veces antes de morir. Cuando este mecanismo se altera, ya sea por alteraciones genéticas o por factores internos y externos, puede desencadenarse en la formación de tumores o neoplasias. 

INTERFASE

Es la parte más larga del ciclo celular y ocurre justo antes y después de cada división celular. Aunque es denominada fase de reposo, presenta la mayor actividad metabólica de la célula pues es donde tienen lugar la síntesis o duplicación del ADN (replicación) y la síntesis o formación de proteínas (traducción). Se divide en 3 fases: G1, S y G2


En la fase G1 la célula duplica su tamaño y aumenta la cantidad de organelos, enzimas y moléculas. Su duración varía de una célula a otra. En la fase S se duplica el ADN (replicación) y sus proteínas asociadas, de manera que, al final del proceso, la célula contará con el doble del material genético. Cada cromosoma posee 4 cromátides en lugar de las dos originales. En la fase G2 las estructuras se preparan para la división, se empiezan a condensar los cromosomas y se corrigen los errores que pudieron ocurrir en la replicación. 

Todo este proceso, en la mayoría de las células, tarda unas 16 a 24 horas, mientras la mitosis tarda 1 a 2 horas. Sin embargo, algunas células con características especiales como las neuronas, las células musculares y los eritrocitos, carecen de la capacidad de multiplicarse (fase G0). Otras células sólo se multiplican en condiciones especiales como los linfocitos (en presencia de un antígeno) o las células hepáticas luego de una extirpación quirúrgica. También están las que se multiplican a una velocidad mayor de lo habitual como los leucocitos, la células epiteliales y las células germinales a partir de las cuales se forman los gametos.

MITOSIS

Es el proceso de división nuclear y celular sincronizado en el que una célula se divide en dos conservando intacto el número de cromosomas. Constituye la parte más corta del ciclo celular. Se compone de 4 fases que se presentan de forma continua llamadas: profase, metafase, anafase y telofase. 


Profase: es la parte inicial de la mitosis que inicia cuando los cromosomas se hacen visibles en el núcleo como filamentos largos y delgados que se espiralizan, acortan y engrosan. Se duplican los centriolos y desaparece la membrana nuclear, permitiendo que los centriolos emigren a los polos o extremos de la células. 

Luego, aparecen entre los dos pares de centríolos una serie de fibras de proteína (microtúbulos) dispuestas de polo a polo que reciben el nombre en conjunto de huso acromático. Los cromosomas, que se han dispersado por la desaparición de la membrana nuclear, se unen a los microtúbulos del huso acromático por su parte central (centrómero).

Metafase: es una fase muy breve en que los cromosomas emigran hacia el centro de la célula o plano ecuatorial, siendo el momento en que mejor se observan.

Anafase: cada cromosoma se divide longitudinalmente en dos mitades llamadas cromátides y se desplazan a los extremos o polos opuestos del huso acromático que va desapareciendo. Así queda repartido el material genético de forma idéntica en dos partes, una en cada extremo. Es aquí donde se define la adecuada distribución del ADN. 


Telofase: es la parte final del proceso mitótico. Los cromosomas comienzan a descondensarse o alargarse, se forma una membrana nuclear alrededor de cada grupo de cromosomas hijos. Finalmente ocurre la división de la membrana celular (citocinesis) dando lugar a la formación de dos células hijas idénticas a la célula madre. 

MEIOSIS

Es el tipo división celular en la que las células germinales diploides (46 cromosomas) se convierten en gametos haploides (23 cromosomas). Los gametos son las células sexuales (óvulo y espermatozoide) que al unirse durante la fecundación dan origen a una nueva célula diploide denominado cigoto.

La meiosis implica una doble división: la meiosis I o primera división meiótica también llamada reduccional y la segunda división meiótica o meiosis II. Presenta una interfase I donde se duplica el material genética seguida por las fases: profase I, metafase I, anafase I y telofase I, entra en intercinesis o interfase II donde no ocurre replicación, seguida de las fases: profase II, metafase II, anafase II y telofase II.


Primera División Meiótica o Reduccional

Profase I: es la fase definitoria de la variabilidad o recombinación genética. Implica 5 etapas: leptotene, cigotene, paquitene, diplotene y diacinesis.

  • Leptoteno: los cromosomas, que se han duplicado durante la interfase, se hacen visibles como filamentos únicos y alargados con puntos engrosados llamados cromómeros, con un patrón característico para cada cromosoma. 
  • Zigoteno: se aparean los cromosomas homólogos y se aparean o disponen de forma paralela, uniéndose estrechamente en algunas regiones. Esto se conoce como sinapsis.
  • Paquiteno: los cromosomas se han engrosado y se encuentran estrechamente unidos y su centrómero se encuentra pronunciados. Cada par de cromosomas homólogos se observa como doble. Aquí se produce el crossing over o intercambio de material genético entre cromosomas homólogos. 
  • Diploteno: la pareja de cromosomas homólogos empieza a separarse, permanenciendo unidos aún en los puntos donde ocurrión el crossing over, lugares conocidos como quiasmas. 
  • Diacinesis: los cromosomas alcanzan su máxima condensación por el enrrollamiento o espiralización, se hacen más compactos, se tiñen de un color más oscuro y se ven más acortados. Pueden observarse las cromátides intercambiadas en los cromosomas homólogos. 

Metafase I: Una vez desaparecida la membrana nuclear, Los pares de cromosomas homólogos se sitúan en la parte media de la célula formando la placa ecuatorial o de la metafase  



Anafase I: los cromosomas homólogos se separan y van a los polos opuestos, distribuyéndose al azar los cromosomas provenientes de los progenitores. 

Telofase 1: una vez que los cromosomas se encuentran agrupados en los polos, se reconstruye la membrana nuclear y se dividen el citoplasma y la membrana celular, dando origen a dos células hijas haploides. 

Segunda División Meiótica

Cada una de las 2 células hijas (haploides con 4 cromátides en cada cromosoma) se vuelven a dividir sin duplicar previamente su material genético, dando como resultado 4 células hijas (haploides con 2 cromátides en cada cromosoma) con la mitad del material genético de la célula original. A partir de aquí, el proceso es igual al de la mitosis.

Profase II: los cromosomas se hacen visibles en el núcleo como filamentos largos y delgados que se espiralizan, acortan y engrosan. Se duplican los centriolos y desaparece la membrana nuclear, permitiendo que los centriolos emigren a los polos o extremos de la células. 

Luego, aparecen entre los dos pares de centríolos una serie de fibras de proteína (microtúbulos) dispuestas de polo a polo que reciben el nombre en conjunto de huso acromático. Los cromosomas, que se han dispersado por la desaparición de la membrana nuclear, se unen a los microtúbulos del huso acromático por su parte central (centrómero).

Metafase II: es una fase muy breve en que los cromosomas emigran hacia el centro de la célula o plano ecuatorial, siendo el momento en que mejor se observan.


Anafase II: cada cromosoma se divide longitudinalmente en dos mitades llamadas cromátides y se desplazan a los extremos o polos opuestos del huso acromático que va desapareciendo. Así queda repartido el material genético de forma idéntica en dos partes, una en cada extremo. Es aquí donde se define la adecuada distribución del ADN. 


Telofase II: es la parte final del proceso mitótico. Los cromosomas comienzan a descondensarse o alargarse, se forma una membrana nuclear alrededor de cada grupo de cromosomas hijos. Finalmente ocurre la división de la membrana celular (citocinesis) dando lugar a la formación de dos células hijas idénticas a la célula madre. 


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