Fases De La Mitosis - Descubre Todo Sobre La División Celular!

La mitosis es un proceso que se genera en el núcleo de las células eucariotas y que antecede de forma inmediata a la división celular, además es consistente en el reparto equitativo del material hereditario (o sea el ADN) característico. Ocurre este tipo de división en las células somáticas y concluye habitualmente cuando se forman dos núcleos separados (cariocinesis), luego sigue la separación del citoplasma (o sea la citocinesis), para conformar dos células hijas. Sigue leyendo y aprende todo sobre las fases de la mitosis.

La mitosis ya completa, que origina células genéticamente idénticas, viene siendo el fundamento del crecimiento, de la reparación tisular y también de la reproducción asexual. Se denomina meiosis la otra representación de división del material genético de un núcleo y es este un proceso que, aunque comparte con la mitosis ciertos mecanismos, no se debe confundirse con esta, ya que es conforme a la división celular de los gametos. Origina células genéticamente diferentes y, aunada con la fecundación, es además este el fundamento de la reproducción sexual y la incertidumbre genética.

Las fases de la mitosis.

Antes de hablar de las fases de la mitosis primero denotemos que es la mitosis, es este el tipo de división del núcleo celular en el cual se conserva la información genética contenida de manera intacta en los cromosomas, que pasa de esta forma sin ningún tipo modificación a las dos células hijas que resultan. Es la mitosis igualmente un notorio proceso de multiplicación celular, el mismo participa en el desarrollo, en el crecimiento y en la regeneración del organismo. Tiene lugar este proceso a partir de una serie de operaciones sucesivas las cuales se desarrollan de una forma continua, aunque para facilitar su estudio fueron  separadas en varias etapas: las fases de la mitosis.

El resultado fundamental de la mitosis es darle continuidad a la información hereditaria de la célula madre en las células hijas. Se conforma el genoma de una cantidad específica de genes que  se encuentra organizada en cromosomas, hebras de ADN que están muy enrolladas y que tienen la vital información genética para la célula y para el organismo. Ya que cada célula debe contener la información genética completa, propia de su especie, debe hacer la célula madre una copia de cada uno de los cromosomas antes de la mitosis, de manera que las dos células hijas reciban la información completa.

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Esto sucede durante la fase S de la interfase, el período que varía con la mitosis en el ciclo celular y en el que la célula se prepara para dividirse. ​ Luego de la duplicación del ADN, consistirá cada cromosoma en dos copias idénticas de la misma hebra de ADN, que son llamadas cromátidas hermanas, que están unidas entre sí por una región del cromosoma que lleva como nombre centrómero. No se considera cada cromátida hermana en esa situación un cromosoma en sí mismo, sino que es parte de un cromosoma que consta provisionalmente de dos cromátidas.

En los animales y las plantas, aunque no siempre en hongos o protistas, se desintegra la envoltura nuclear que separa el ADN del citoplasma, desapareciendo pues la frontera que separaba el contenido nuclear del citoplasma. Se ordenan los cromosomas en el plano ecuatorial de la célula, perpendicular a un eje que está definido por un huso acromático. Ésta es una estructura citoesquelética muy compleja, de una forma ahusada, conformado por fibras que son filamentos de microtúbulos.

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La cariocinesis.

Es importante saber en cuanto a las fases de la mitosis que es la cariocinesis o la mitosis anfiastral. Se caracteriza por ser la división del núcleo celular. Y consiste esta en la primera fase de la mitosis, ya que es aquel proceso por el cual el material genético que posee una célula madre se distribuye de una forma idéntica entre dos células hijas.

Poseen en células animales un organelo no membranoso denominado áster o centro celular, conformado por un par de centriolos, que al momento de dividirse en profase temprana, se direccionan hacia los polos opuestos de la célula, conformando entonces el aparato del huso mitótico, acromático o acrosómico.

Las fases del ciclo celular.

Es parte de un ciclo vital continuo la división de las células eucariotas, el ciclo celular, en el que dos períodos mayores se distinguen, la interfase, durante la cual se genera la duplicación del ADN, y la mitosis, también se produce el reparto idéntico del material duplicado anteriormente. Es la mitosis una fase prácticamente corta en comparación con lo que dura la interfase.

Interfase.

La célula se encuentra en estado basal de funcionamiento durante la interfase. Es cuando se ejecuta la replicación del ADN y la duplicación de los orgánulos con el fin de tener un duplicado de todo antes de dividirse. Es el período previo a la mitosis donde la célula se prepara para luego dividirse, en ésta, la cromatina y los centríolos se duplican, posteriormente aparecen los cromosomas los cuales se ven dobles.

El primer proceso clave con el fin de que se de la división nuclear es que se dupliquen prácticamente todas las cadenas de ADN (es conocido como la replicación del ADN); se da esto de manera inmediata antes de que inicie la división, en un período del ciclo celular denominado interfase, el cual es aquel momento de la vida celular en que la misma no se está dividiendo.

Seguidamente de la replicación se van a obtener dos juegos de cadenas de ADN, por lo que consistirá la misma mitosis en separar tales cadenas y enviarlas a las células hijas. Es importante saber que para conseguir esto se da otro proceso que es muy crucial, el mismo es la conversión de la cromatina en cromosomas.

La duración del ciclo celular en una célula típica viene de 16 horas: 5 horas para G1, 7 horas para S, tres horas para G2 y solo 1 hora para la división. Depende este tiempo del tipo de célula que sea.

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La profase.

En ella se producen las condensaciones del material genético (ADN, que existe en la interfase en forma de cromatina), para así formar unas estructuras que son altamente organizadas, las cuales son los cromosomas. Ya que el material genético previamente se ha duplicado durante la fase S de la Interfase, están conformados por dos cromátidas los cromosomas replicados, unidas por medio del centrómero, por las moléculas de cohesinas.

Es la duplicación del centrosoma uno de los hechos más tempranos de la profase en las células animales; los 2 centrosomas hijos (con dos centriolos cada uno) migran entonces hacia los extremos opuestos de la célula. Actúan los centrosomas como centros organizadores de unas estructuras que son fibrosas, los microtúbulos, controlando su formación por medio de la polimerización de tubulina soluble. De tal forma, la utilización de una célula mitótica posee dos polos, los cuales emanan microtúbulos. Desaparece el nucléolo en la profase tardía y la envoltura nuclear se desorganiza.

Prometafase.

Se ha disuelto la envoltura nuclear, y los microtúbulos (de color verde) invaden el espacio nuclear. Pueden los microtúbulos anclar cromosomas (de color azul) por medio de los cinetocoros (de color rojo) o interactuar con microtúbulos procedidos por el polo opuesto. Se separa la envoltura nuclear e invaden el espacio nuclear los microtúbulos. Se denomina esto mitosis abierta. Los hongos y varios protistas, como las tricomonas o las algas, realizan una variación que es denominada mitosis cerrada, en la que se forma el huso dentro del núcleo o sus microtúbulos pueden penetrar por medio de la envoltura nuclear intacta.

Ensambla cada cromosoma dos cinetocoros hermanos sobre el centrómero, uno en cada cromátida. Un cinetocoro viene siendo una estructura proteica bastante compleja a la que los microtúbulos se anclan. No obstante la estructura y también la función del cinetocoro completamente no se conocen, tiene varios motores moleculares, esto entre otros componentes.

Cuando se ancla un microtúbulo a un cinetocoro, se activan los motores, usando energía de la hidrólisis del ATP para así “ascender” por el microtúbulo, en dirección hacia el centrosoma de origen. Tal actividad motora, que es acoplada con la polimerización/despolimerización de los microtúbulos, genera la fuerza de empuje necesaria para así poder separar más adelante las dos cromátidas de los cromosomas.

Cuando crece el huso hasta una longitud verdaderamente suficiente, los microtúbulos asociados a cinetocoros comienzan a buscar los cinetocoros a los que puedan anclarse. No se asocian a cinetocoros otros microtúbulos, sino a otros microtúbulos producidos en el centrosoma opuesto para conformar el huso mitótico. Se considera en ocasiones la prometafase como si fuera parte de la profase.

Metafase.

A medida que los microtúbulos van encuentrando y se anclan a los cinetocoros mediante la prometafase, se congregan los centrómeros de los cromosomas en la “plano ecuatorial” o “placa metafásica”, que es una línea imaginaria la cual es equidistante de los dos centrosomas que se localizan en los 2 polos del huso. ​ Se debe este alineamiento equilibrado en la línea media del huso, a aquellas fuerzas iguales y opuestas que se van generando por los cinetocoros hermanos. Proviene el nombre “metafase” del idioma griego que significa “después”.

Ya que una separación cromosómica correcta requiere que cada cinetocoro se encuentre asociado a un conjunto de microtúbulos (los cuales forman las fibras cinetocóricas), aquellos cinetocoros que no se encuentran anclados generan una señal para así poder evitar la progresión prematura hacia anafase antes de que todos los cromosomas se encuentren anclados correctamente y alineados en la placa metafásica. Activa esta señal el checkpoint de la mitosis.

Anafase.

Cuando todos los cromosomas se encuentran anclados correctamente a los microtúbulos del huso y además alineados en la placa metafásica, procede la célula al entrar en anafase (palabras que viene del griego ανα, la cual significa “atrás”, “arriba”, “contra” o “re-“). Esta es la fase crucial de la mitosis, ya que en ella se produce la distribución de las dos copias de la información genética original.

Tienen lugar dos sucesos para entonces. Primeramente, las proteínas que mantenían unidas a ambas cromátidas hermanas (o sea las cohesinas), son seccionadas, lo que deja la separación de las cromátidas. Tales cromátidas hermanas, que son ahora diferentes cromosomas hermanos, son por los microtúbulos anclados separados a sus cinetocoros, esto al desensamblarse, dirigiéndose en esta fase hacia los centrosomas respectivos.

Los microtúbulos no asociados a cinetocoros a continuación se van alargando, empujando a los centrosomas (y también al conjunto de cromosomas que estan asociados) hacia los extremos opuestos de la célula. Parece estar generado este movimiento por el ensamblaje rápido de los microtúbulos.

En ocasiones estos dos estados se denominan anafase temprana y anafase tardía. Viene definida la anafase temprana por la separación de cromátidas hermanas, en tanto que la tardía por la elongación de los microtúbulos ya que produce la separación de los centrosomas. Ya al final de la anafase, ha conseguido la célula separar dos juegos muy idénticos de material genético en dos grupos bastantes definidos, cada uno de ellos alrededor de un centrosoma.

Telofase.

La telofase (proviene la palabra del griego y  significa “finales”) es prácticamente la reversión de los procesos que tuvieron lugar por medio de la profase y la prometafase. Los microtúbulos no unidos a cinetocoros continúan alargándose durante la telofase, estirando aún más la célula. Se encuentran cada uno asociado a uno de los polos los cromosomas hermanos. Se reforma alrededor de ambos grupos cromosómicos la envoltura nuclear, usando los fragmentos de la envoltura nuclear de la célula original.

Los dos juegos de cromosomas, ahora se están formando dos nuevos núcleos, de nuevo se descondensan en cromatina. Ha terminado aquí la cariocinesis, no obstante la división celular aún no se encuentra completa. Sucede al terminar una secuencia inmediata.

Citocinesis.

Es la citocinesis un proceso independiente, que simultáneamente se inicia a la telofase. No es parte de la mitosis técnicamente, sino más bien es un proceso aparte, el cual es necesario para completar la división celular. Se genera en las células animales, un surco de escisión (cleavage furrow) el cual contiene un anillo contráctil de actina, esto en el lugar donde estuvo la placa metafásica, de este modo estrangulando el citoplasma y aislando de este modo los dos nuevos núcleos en dos células hijas. ​

Tanto en las células animales como en la de las plantas, la división celular se encuentra dirigida por vesículas que son derivadas del aparato de Golgi, que a lo largo de los microtúbulos se van moviendo hasta la zona ecuatorial de la célula. Esta estructura en las plantas coalesce en una placa celular en el centro del fragmoplasto y se desarrolla causando una pared celular que los dos núcleos separa.

Es el fragmoplasto una estructura de microtúbulos la cual es prácticamente típica de las plantas superiores, en tanto que algunas algas usan un vector de microtúbulos llamado ficoplasto en el transcurso de la citocinesis. Cada célula hija al final del proceso, posee una copia completa del genoma de la célula original. Marca el final de la citocinesis el final de la fase M.

Las consecuencias de la mitosis.

El material genético mediante el proceso mitótico se divide en dos núcleos idénticos, con lo que las dos células hijas que resultan si se llega a producir la división del citoplasma serán idénticas genéticamente. Por lo tanto, la mitosis sería un proceso de división conservativo, esto porque el material genético se puede mantener de una generación celular a la siguiente. Se detiene durante la mitosis la mayor parte de la expresión génica, no obstante mecanismos epigenéticos funcionan durante esta fase, con el fin de “recordar” los genes que se encontraban activos en mitosis y transmitirlos a las células hijas.

Los errores en la mitosis.

Aunque son muy poco frecuentes los errores en la mitosis, debes saber que este proceso puede fallar, especialmente mediante las primeras divisiones celulares en el cigoto. Pueden ser especialmente peligrosos para el organismo los errores mitóticos, ya que el descendiente futuro de la célula madre defectuosa va a mantener la misma anomalía.

Puede un cromosoma no separarse durante la anafase. Se denomina este fenómeno “no-disyunción”. Si esto sucede, recibirá dos cromosomas hermanos una célula hija y se quedará sin ninguno la otra. Da lugar esto a que una célula contenga tres cromosomas que codifiquen la misma información genética (un homólogo y dos hermanos), una que es condición conocida como trisomía, y la otra célula, que tan solo posee un cromosoma (o sea el cromosoma homólogo), tendrá pues monosomía. Se consideran aneuploides estas células, y la aneuploidía puede llegar a causar inestabilidad genética, un hecho que es bastante frecuente en cáncer.

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