EL CICLO DE LA DIVISIÓN CELULAR Las células crecen y se dividen mediante una serie repetida de eventos llamados ciclos de división celular (o ciclo celular). Durante la fase primera (G1), la célula crece y se prepara para la replicación de ADN, que ocurre en la subsiguiente fase S. El crecimiento tiene lugar en la fase G2, y finalmente mitosis ocurre en la fase M. Interfase: Comprende las frases G1, S, y G2. G1: Fase de presíntesis de material celular. S :Fase de síntesis de material celular. G2 : Fase de postsíntesis de material celular. Mitosis y citocinesis: comprende la fase S Fase S: Fase de reparto (división) de material celular 1
INTERFASE La célula se prepara para iniciar la mitosis. Los cromosomas que se duplicaron en la fase S están tan empaquetados- (cromatina)- que no pueden verse individualmente (no son observables al microscopio). Fuera del núcleo de las células animales, tenemos dos centrosomas que contienen un par de centriolos. Los dos centrosomas son producidos por la duplicación de un solo centrosoma en la interfase temprana. FINAL DE LA INTERFASE Los cromosomas que se duplicaron en la fase están tan extendidos que no pueden verse individualmente. Fuera del núcleo de las células animales, tenemos dos centrosomas que contienen un par de centriolos. Los dos centrosomas son producidos por la duplicación de un solo centrosoma en la interfase temprana. Centrosomas sirven como centros organizadores de microtúbulos (COM). Los microtúbulos se extienden de los centrosomas radialmente para formar un aster. 2
Las células vegetales no tienen centrosomas. Diferentes clases de microtúbulos funcionan como sitios de formación de husos. MITOSIS La mitosis (división del núcleo) es un proceso continuo que consiste en varias fases: profase, metafase, anafase, y telofase. La división celular que sigue se llama citocinesis( división del citoplasma). Estudiamos la mitosis en una célula animal diploide (2N) con dos pares de cromosomas. 1. Profase Los cromosomas se hacen visibles, el nucléolo desaparece, el huso mitótico se forma y la membrana nuclear desaparece. Los cromosomas se deshidratan y pueden ser vistos al microscopio. Cada cromosoma duplicado se ve como un par de cromátidas hermanas unidas por el duplicado, pero no separado centrómero. El nucléolo desaparece durante esta fase. En el citoplasma, se forma el huso mitótico, a expensas de los microtúbulos de los dos pares de centriolos, al tiempo que estos emigran a los polos de la célula. La membrana nuclear desaparece al final de la profase. Esto da la señal para el inicio de la siguiente fase, la metafase. 3
2. Metafase Los cromosomas se ordenan en la placa de la metafase y se unen al ya completamente formado huso. Los centrosomas están en los polos opuestos de la célula. Los cromosomas, están altamente enrollados y condensados, y se disponen (alinean) en un plano equidistante de los dos polos de la célula, constituyéndose la llamada placa ecuatorial de la metafase. 3. Anafase Las cromátidas hermanas se separan, y las nuevas cromosomas hermanas se mueven a los polos opuestos de la célula. La anafase comienza cuando los centrómeros duplicados de cada par de las cromátidas hermanas se separan, y las nuevos cromosomas hermanos se van moviendo a los polos opuestos de la célula, debido a la acción de huso. 4
Al final de la anafase, un juego completo de cromosomas (2n) se agrupa en cada polo de la célula. 4. Telofase Los juegos de cromosomas se agrupan en los polos opuestos, la membrana nuclear se vuelve a formar alrededor de cada juego y la citocinesis (división del citoplasma) sigue generalmente. Los juegos de cromosomas se agrupan en los dos polos. Los cromosomas empiezan a desenrollarse y eventualmente asumen el aspecto extendido característico de la interfase. Una membrana nuclear se vuelve a formar alrededor de cada juego de cromosomas, el huso desaparece y se forma el nucléolo. La división nuclear por mitosis esta completa en este punto. En la citocinesis, la división del citoplasma, usualmente está en progreso antes de que la división nuclear se complete. En las células animales, la citocinesis involucra a la formación de una hendidura o surco resultante de la división de la célula en dos. 5
Citocinesis en células vegetales Las células vegetales tienen paredes celulares, por tal razón la citocinesis no se lleva a cabo con una hendidura en la parte central de la célula que acaba en un estrangulamiento (lo que ocurre en la célula animal). En su lugar, durante la telofase se forma una placa a través de la célula en el lugar de la placa de la metafase. Durante la telofase, vesículas membranosas derivadas del aparato de Golgi, emigran de el dentro de la célula, donde estuvo la placa ecuatorial de la metafase y se fusionan para formar una placa celular. Eventualmente, el crecimiento de la placa celular se fusiona con la membrana plasmática, produciendo dos células hijas, cada una con su propia membrana. Una nueva pared celular se forma entre las dos membranas de la placa celular. 6