La División Celular: Mitosis y Meiosis
I. Mitosis: División Celular Somática
La mitosis es el proceso por el cual una sola célula madre se divide para producir dos células hijas genéticamente idénticas. Cada célula hija recibe un conjunto completo de cromosomas de la célula parental.
Este proceso es fundamental para:
- El crecimiento y la reparación de tejidos en organismos pluricelulares.
- La reproducción asexual y el aumento del número de individuos en organismos unicelulares.
Fases de la Mitosis
Profase
Se caracteriza porque:
- La cromatina se superenrolla, formando cromosomas (cada uno con dos cromátidas).
- Duplicación de los centríolos.
- Desaparece la membrana nuclear.
- Migración de cada par de centríolos a un polo opuesto de la célula.
- Formación de las fibras del huso acromático.
- Los cromosomas quedan unidos por su centrómero a las fibras del huso (cinetocoro).
Nota: En la célula vegetal no existen centríolos y a veces no se observa el huso acromático.
Metafase
Es una fase breve en la que todos los cromosomas se encuentran situados en el ecuador (parte media) de la célula, formando una figura muy característica llamada Placa Ecuatorial.
Anafase
Las cromátidas hermanas se separan y se desplazan hacia los centríolos, al tiempo que van desapareciendo las fibras del huso. En este momento, el material hereditario (las cadenas de ADN) se ha repartido de forma idéntica en dos partes.
Telofase
Los cromosomas se desespiralizan y se transforman en cromatina. Reaparece la membrana nuclear y el nucleolo, resultando en una célula con dos núcleos.
Citocinesis (División del Citoplasma)
Es la división del citoplasma en dos partes, con la repartición aproximada de los orgánulos celulares.
- Células animales: Se realiza por estrangulación, desde fuera hacia adentro.
- Células vegetales: Se realiza por crecimiento de la pared celular desde dentro hacia afuera.
II. Meiosis: División Celular Reduccional
La meiosis es un proceso de división celular esencial para la reproducción sexual, ya que produce gametos sexuales (células haploides).
Meiosis I (Fase Reduccional)
Durante la Meiosis I, el número de cromosomas se reduce a la mitad (de 2n a n). Es la etapa donde se produce la variabilidad genética.
Profase I
Es la fase más larga y compleja. Se caracteriza por:
- Cada cromosoma ya está constituido por dos cromátidas.
- Los cromosomas homólogos se aparean en toda su longitud (sinapsis).
- Tiene lugar el entrecruzamiento (crossing-over), donde se intercambia material genético entre cromosomas homólogos.
- La zona donde se produce el entrecruzamiento se denomina quiasma.
- Se dividen los centríolos y desaparece la membrana nuclear.
- Formación de las fibras del huso acromático.
Metafase I
Las parejas de cromosomas homólogos se disponen sobre el ecuador del huso. Los dos cinetocoros de cada cromosoma se orientan hacia el mismo polo, opuesto al que se orientan los dos cinetocoros del otro homólogo.
Anafase I
Se separan cromosomas enteros (cromosomas con sus dos cromátidas) hacia polos opuestos.
Telofase I
Se regeneran las membranas nucleares y se divide el citoplasma para dar lugar a dos células hijas. Estas células son haploides (cada núcleo tiene n cromosomas con dos cromátidas). Es durante esta etapa cuando se reduce el número de cromosomas a la mitad.
Meiosis II (Fase Ecuacional)
Después de la Meiosis I, sucede una interfase que puede ser variable en su duración, pero nunca hay síntesis de ADN (es una interfase sin periodo S).
La Meiosis II es una mitosis normal, en la que las dos células anteriores separan las cromátidas de sus n cromosomas durante la Anafase II. Surgen así cuatro células haploides, destinadas a formar los gametos sexuales.
III. La Célula: Estructura y Teoría Celular
Teoría Celular
La Teoría Celular postula que:
- Todos los organismos están compuestos de células.
- La célula es la unidad básica de la vida.
- Todas las células provienen de otras células preexistentes.
Componentes Fundamentales de la Célula Eucariota
Citoplasma
Su función es albergar los orgánulos celulares y contribuir al movimiento de estos.
Membrana Plasmática
Constituida por una bicapa lipídica y proteínas. Los lípidos actúan como una barrera aislante entre el medio acuoso interno y el medio acuoso externo.
Material Genético
Constituido por una o varias moléculas de ADN. Según esté o no rodeado por una membrana, se diferencian dos tipos de células:
- Procariotas: Sin núcleo.
- Eucariotas: Con núcleo.
El Núcleo
Contiene la mayor parte del material genético y regula las actividades celulares.
Sistema Endomembranoso
Es el conjunto de estructuras membranosas (orgánulos) intercomunicadas que pueden ocupar casi la totalidad del citoplasma.
Orgánulos Transductores de Energía
Orgánulos especializados en la conversión de energía (ej. mitocondrias).
Estructuras Carentes de Membranas
Se encuentran en el citoplasma e incluyen:
- Ribosomas: Cuya función es sintetizar proteínas.
- Citoesqueleto: Que da dureza, elasticidad y forma a las células, además de permitir el movimiento de moléculas y orgánulos en el citoplasma.