Fase mitótica

Definición de la fase mitótica

Hay dos fases de división celular mitótica: la mitosis y la citocinesis. La mitosis, a veces llamada cariocinesis, es la división del contenido nuclear de la célula y tiene cinco subfases :

• profase
• prometafase,
• metafase,
• anafase y
• telofase.

La citocinesis, que significa literalmente "movimiento celular", es cuando la célula se divide a sí misma y las estructuras celulares del citoplasma se dividen en dos nuevas células. A continuación se muestra un diagrama simplificado que muestra cada porción de la fase mitótica, cómo los cromosomas de ADN se condensan, se ordenan, se dividen y, finalmente, cómo la célula se divide en las dos nuevas células hijas.

Fases de la división celular mitótica

Antes de la mitosis, las células se someten a la interfase, en la que la célula se prepara para la división celular mitótica. Cuando las células pasan por la interfase, sintetizan constantemente ARN, generan proteínas y aumentan de tamaño. La interfase se divide en 3 etapas: Intervalo 1 (G1), Síntesis (S) y Intervalo 2 (G2). Estas etapas ocurren en orden secuencial y son extremadamente importantes para que la célula esté preparada para la división. Hay una etapa adicional en la que se encuentran las células que no sufrirán la división celular: Brecha 0 (G0). Veamos estas cuatro fases con más detalle.

Fig. 2. Como puedes ver, la interfase y la fase mitótica de la división celular son diferentes tanto en su función como en su duración. La interfase dura mucho más que las fases finales del proceso de división celular, las fases mitóticas.

Espacio 0

El intervalo 0 (G0) técnicamente no forma parte del ciclo de división celular, sino que se caracteriza por una fase de reposo temporal o permanente en la que la célula no experimenta división celular. Normalmente, se dice que las células que no se dividen, como las neuronas, se encuentran en la fase G0. La fase G0 también puede darse cuando las células son senescentes. Cuando una célula es senescente, ya no se divide. El número de células senescentes en el cuerpo aumenta a medida que envejecemos.

Interfase

Fase Gap 1 (G1)

Durante la fase G1, la célula crece y produce una gran cantidad de proteínas que le permiten casi duplicar su tamaño. En esta fase, la célula produce más orgánulos y aumenta su volumen citoplasmático.

Fase de síntesis (S)

Durante esta fase, la célula experimenta una replicación del ADN en la que se duplica la cantidad de ADN celular.

Fase Gap 2 (G2)

La fase G2 se caracteriza por un aumento del crecimiento celular, ya que la célula se prepara para entrar en la fase mitótica. Las mitocondrias, que son el motor de la célula, también se dividen para preparar la división celular.

Fases mitóticas

Una vez finalizada la interfase, pasemos a hablar de las fases de la mitosis. A continuación se presenta un breve resumen de las etapas de la fase mitótica.

La mitosis consta de cinco etapas: profase, prometafase, metafase, anafase y telofase. Al repasar las etapas de la mitosis, ten en cuenta lo que ocurre con las principales estructuras celulares y cómo se disponen los cromosomas en la célula. Curiosamente, la mitosis sólo se produce en lascélulas eucariotas. Las células procariotas, que carecen de núcleo, se dividen por un método conocido como fisión binaria. Repasemos con más detalle las fases de la mitosis.

Profase

Durante la profase, la primera etapa de la mitosis, los cromosomas de ADN se condensan en cromátidas hermanas y ya son visibles. Los centrosomas empiezan a separarse hacia lados opuestos de la célula, produciendo largos filamentos llamados microtúbulos fusiformes, o husos mitóticos, a medida que se desplazan por la célula. Estos microtúbulos son casi como hilos de marioneta que mueven los principales componentes celulares durante la mitosis. Por último, la envoltura nuclear que rodea al ADN comienza a romperse, permitiendo el acceso a los cromosomas y despejando espacio en la célula.

Prometafase

La siguiente fase de la mitosis es la prometafase. Las características visibles clave de esta fase del ciclo celular incluyen el ADN que ahora está totalmente condensado en cromosomas duplicados en forma de X con cromátidas hermanas. Los centrosomas han alcanzado los lados opuestos, o polos, de la célula. Los microtúbulos del huso siguen formándose y empiezan a unirse a los centrómeros de los cromosomas en unas estructuras denominadas cinetocoros. Esto permite a los husos mitóticos mover los cromosomas hacia el centro de la célula.

Metafase

La metafase es la fase de la mitosis más fácil de identificar al observar una célula. En esta fase de la mitosis, todos los cromosomas de ADN con cromátidas hermanas totalmente condensadas están alineados en el centro de la célula en línea recta. Esta línea se denomina placa metafásica, y es la característica clave que hay que buscar para distinguir esta fase de la mitosis de otras del ciclo celular. Los centrosomas se han separado completamente hacia los polos opuestos de la célula y los microtúbulos del huso están completamente formados. Esto significa que el cinetocoro de cada cromátida hermana está unido al centrosoma de su lado de la célula por los husos mitóticos.

Anafase

La anafase es la cuarta fase de la mitosis. Cuando las cromátidas hermanas se separan finalmente, el ADN se divide. Suceden muchas cosas a la vez:

• Las proteínas de cohesión que mantenían unidas las cromátidas hermanas se rompen.
• Los husos mitóticos se acortan, tirando de las cromátidas hermanas, ahora llamadas cromosomas hijos, por el cinetocoro hacia los polos de la célula con los centrosomas.
• Los microtúbulos sueltos alargan la célula hasta darle una forma ovalada, preparándola para dividirse y formar células hijas durante la citocinesis.

Telofase

Por último, tenemos la telofase. Durante esta fase final de la mitosis, dos nuevas envolturas nucleares empiezan a rodear cada conjunto de cromosomas de ADN, y los propios cromosomas empiezan a desprenderse en cromatina utilizable. Empiezan a formarse nucleolos dentro de los nuevos núcleos de las células hijas en formación. Los husos mitóticos se rompen por completo y los microtúbulos se reutilizarán para el citoesqueleto de las nuevas células hijas.

Éste es el final de la mitosis. Sin embargo, a menudo puedes ver diagramas que combinan la telofase y la citocinesis. Esto se debe a que estas dos etapas suelen ocurrir al mismo tiempo, pero cuando los biólogos celulares hablan de mitosis y telofase, sólo se refieren a la separación de los cromosomas, mientras que la citocinesis es cuando la célula se divide físicamente en dos nuevas células hijas.

Citocinesis

La citocinesis es la segunda etapa de la fase mitótica y a menudo ocurre simultáneamente con la mitosis. Esta etapa es realmente cuando se produce la división celular, y se forman dos nuevas células después de que la mitosis haya separado las cromátidas hermanas en sus cromosomas hijos.

En las células animales, la citocinesis comenzará con la anafase, ya que un anillo contráctil de filamentos de actina del citoesqueleto se contraerá, tirando de la membrana plasmática de la célula hacia dentro. Esto crea un surco de clivaje. A medida que la membrana plasmática de la célula se pellizca hacia dentro, los lados opuestos de la célula se cierran y la membrana plasmática se divide en dos células hijas.

La citocinesis en las células vegetales se produce de forma algo diferente. La célula debe construir una nueva pared celular para separar las dos nuevas células. La preparación de la pared celular comienza en la interfase, cuando el aparato de Golgi almacena enzimas, proteínas estructurales y glucosa. Durante la mitosis, el Golgi se separa en vesículas que almacenan estos ingredientes estructurales. Cuando la célula vegetal entra en la telofase, estas vesículas de Golgi son transportadas mediante microtúbulos a la placa metafásica. Cuando las vesículas se juntan, se fusionan y las enzimas, la glucosa y las proteínas estructurales reaccionan para construir la placa celular . La placa celular sigue construyéndose a través de la citocinesis hasta que alcanza la pared celular y finalmente divide la célula en dos células hijas.

La citocinesis es el final del ciclo celular. El ADN se ha separado y las nuevas células tienen todas las estructuras celulares que necesitan para sobrevivir. Al completarse la división celular, las células hijas inician su ciclo celular. Mientras recorren las etapas de la interfase, acumularán recursos, duplicarán su ADN en cromátidas hermanas coincidentes, se prepararán para la mitosis y la citocinesis, y finalmente tendrán también sus células hijas, continuando la división celular.