Mitosis: definición, estructura, fases, significado

En la tierra viven diferentes tipos de organismos vivos. Estos organismos están formados por una unidad estructural y funcional básica de la vida, conocida como células . Estas células fueron descubiertas por primera vez por un científico inglés, Robert Hooke , en un corcho (la cubierta exterior o la corteza de un árbol) bajo el microscopio. Hay dos tipos de células, a saber, procariotas y eucariotas. 

En una célula eucariota, se encuentran organelos unidos a la membrana y se reproduce por mitosis, mientras que en una célula procariota no están presentes y se reproduce por fisión binaria. Los eucariotas se reproducen sexualmente a través de la meiosis, lo que permite la variación genética; mientras que los procariotas se reproducen asexualmente por fisión binaria, lo que hace que las células hijas sean la misma copia de la célula parental. ¿Por qué es necesaria la división celular para nosotros? Porque nos ayuda a crecer y reproducirnos, que son las características de las células. Cada célula se divide en dos células hijas, que luego crecen y se dividen, y así sucesivamente. Así es como una sola célula forma millones de células. Este ciclo se conoce como Ciclo Celular. 

Ciclo celular

Es un fenómeno importante en todos los organismos vivos. Durante la división celular, una célula se divide y produce nuevas células mediante el proceso de replicación del ADN. La duración del ciclo celular varía de un organismo a otro. Por ejemplo, una célula humana tarda alrededor de 24 horas en dividirse, mientras que una célula de levadura tarda 90 minutos. El crecimiento celular es un proceso continuo, mientras que la síntesis de ADN tiene lugar solo durante una etapa específica del ciclo celular. 

En las células animales, la mitosis tiene lugar en las células somáticas diploides (2n); mientras que en las plantas tiene lugar tanto en células haploides (n) como diploides (2n).

El ciclo celular se divide en dos fases básicas: 

• interfase
• Fase M (fase de mitosis)

Fase M:  Durante esta fase, tiene lugar la división real de la célula. Comienza con la división nuclear (cariocinesis) en la que tiene lugar la división del núcleo y la separación de los cromosomas hijos; & termina con la división del citoplasma (citocinesis).  

Interfase: Ocurre entre 2 fases M sucesivas. Es la fase más larga en la división celular que dura aproximadamente el 95% del ciclo celular. No se produce división de células durante esta fase. Se conoce como la fase de reposo de la división celular en la que la célula experimenta crecimiento celular y replicación del ADN, preparándose finalmente para la división celular. 

La interfase se divide en 3 fases:

• Fase G1 (Brecha 1)
• Fase S (Síntesis)
• Fase G2 (Brecha 2) 

Fase G1

• La célula es metabólicamente activa, lo que da como resultado el crecimiento celular. 
• Se produce la síntesis de más orgánulos celulares que conducen al aumento de tamaño y volumen de la célula. 

Fase de Síntesis

• Esta es la segunda fase de la interfase en la que tiene lugar la síntesis y replicación del ADN en el núcleo mientras que el centríolo se duplica en el citoplasma. 
• Durante esta fase, la cantidad de ADN por célula se duplica. 

Fase G2

• En esta fase tiene lugar la síntesis de proteínas. 
• Esta fase también marca el crecimiento celular. 

Sin embargo, algunas células animales pasan por otra fase conocida como fase G0 (fase de reposo). Esta fase está presente en aquellas células que no se dividen repetidamente o se dividen solo para reemplazar las células que se han perdido debido a una lesión o muerte celular. Esta es la fase inactiva en la que la célula permanece metabólicamente activa y solo prolifera según el requerimiento del organismo.

Fase M

Esto también se conoce como división ecuacional , ya que durante esta fase el número de cromosomas en las células madre e hija sigue siendo el mismo. El período más dramático del ciclo celular es cuando tiene lugar la reorganización de todos los orgánulos. Esta fase se divide en 4 fases, a saber,  

• Profase
• metafase
• Anafase
• telofase

Profase 

• la primera etapa de la mitosis es cuando comienza la condensación del material cromosómico que conduce al desenredado del material cromosómico. 
• El centríolo comienza a moverse hacia los polos opuestos de la célula. 
• El huso mitótico comienza a ensamblarse con la ayuda de los microtúbulos. 
• Los cromosomas parecen estar compuestos por dos cromátidas unidas al centrómero. 
• Desaparecen la envoltura nuclear, los cuerpos de Golgi, el retículo endoplásmico y el nucléolo. 

metafase

• Los cromosomas condensados, que ahora son claramente visibles en el microscopio, se diseminan en el citoplasma debido a la desintegración de la membrana nuclear y se mueven hacia el centro o el ecuador de la célula formando un plano de alineación de los cromosomas conocido como placa metafásica.
• Los cromosomas están formados por 2 cromátidas hermanas unidas por un centrómero. Los centrómeros tienen una estructura en forma de disco conocida como cinetocoros , que ayudan en la unión de las fibras del huso a los cromosomas. 

Anafase

• Cada cromosoma comienza a dividirse simultáneamente y forma dos cromátidas hermanas (cromosomas de futuros núcleos hijos). 
• Estas cromátidas comienzan a moverse hacia polos opuestos.
• Los centrómeros que hasta ahora estaban en los polos, comienzan a liderar el camino de las cromátidas hacia los polos y comienzan a dividirse. 

telofase

• Los cromosomas que han alcanzado sus respectivos polos comienzan a descondensarse y ya no se pueden ver individualmente.
• Aparecen la membrana nuclear, el nucléolo, el complejo de Golgi y el RE. 

Citocinesis Esta es la fase en la que la célula se divide en dos células hijas. 

En las células animales, aparece un surco en la membrana plasmática que se profundiza y se une en el centro dividiendo el citoplasma celular en dos.

• En una célula vegetal, debido a la presencia de una pared celular, comienza a formarse una placa celular en el centro de la célula que luego forma una pared celular.
• Las mitocondrias, plástidos y otros orgánulos celulares se distribuyen entre las dos células hijas. 
• En algunos organismos, el fenómeno de sincitio (condición multinucleada) tiene lugar debido a la ausencia de citocinesis después de la cariocinesis. Por ejemplo, endospermo líquido en coco. 

Importancia de la mitosis

• Restringido a células diploides en organismos superiores y células haploides de algunas plantas inferiores y algunos insectos como abejas macho (zánganos), avispas y hormigas. 
• Produce células hijas diploides con material genético idéntico. 
• El crecimiento de los organismos multicelulares depende de la mitosis. 
• Ayuda en la reparación celular al dividir la célula para restaurar la proporción nucleocitoplasmática de la célula que se ve alterada por el crecimiento celular. 
• Ayuda en el reemplazo de las células de la epidermis superior, las células sanguíneas y las células del revestimiento del intestino. 
• En las plantas, la mitosis tiene lugar en el cambium apical y lateral, lo que da como resultado el crecimiento de la planta. 

Preguntas conceptuales 

Pregunta 1: Defina el ciclo celular. 

Responder:

El proceso por el cual la célula replica su genoma, forma sus otros componentes y finalmente se divide en dos células hijas, se conoce como ciclo celular.

Pregunta 2: ¿Cuál es la diferencia entre cariocinesis y citocinesis?

Responder:

Durante la cariocinesis, el núcleo se divide en dos núcleos hijos. Mientras que, durante la citocinesis, el citoplasma celular se divide y forma dos células hijas.

Pregunta 3: ¿Por qué la mitosis se llama división ecuacional? 

Responder:

La mitosis se conoce como división ecuacional porque cuando la célula se divide en dos células hijas, cada una de las células hijas tiene el mismo número de cromosomas que la célula parental. 

Pregunta 4: Describa la fase G0? 

Responder:

Esta fase también se conoce como fase de reposo . Esta fase solo está presente en aquellas células que se dividen de vez en cuando o para reemplazar células muertas. En esta fase, una célula permanece metabólicamente activa y se divide solo según los requisitos del organismo. 

Pregunta 5: ¿Cuántos cromosomas tiene una célula en la fase G1, después de la fase S y después de la fase M de división mitótica, si tiene n cromosomas en interfase? 

Responder:

Como la mitosis es una división ecuacional, el número de cromosomas en la fase G1, después de la fase S y después de la fase M seguirá siendo la célula en cada célula hija, es decir, n .