Preparación celular: Interfase
Antes de entrar en división activa, la célula atraviesa una etapa preparatoria: la interfase (interphase). Durante este período ocurre un evento clave: la replicación, es decir, la duplicación del material genético.
En su estado inicial, la célula madre posee un conjunto diploide, donde los cromosomas constan de una sola cromátida. Su fórmula se escribe como 2n2c, donde n denota el juego cromosómico y c la cantidad de moléculas de ADN. Una vez completada la replicación, cada cromosoma pasa a tener dos cromátidas. El juego cromosómico sigue siendo el mismo (diploide), pero la cantidad de ADN se duplica, por lo que la fórmula cambia a 2n4c. De este modo, la célula queda lista para iniciar la mitosis. Cabe destacar que antes de la segunda división meiótica no ocurre una interfase similar con replicación.
Inicio de la división: Profase y Metafase
La división propiamente dicha comienza con la profase (prophase). En esta fase, los filamentos de ADN se enrollan densamente, produciéndose la espiralización de los cromosomas. Paralelamente, se desintegra la envoltura nuclear y empieza a formarse el huso mitótico. En la mitosis, los cromosomas homólogos se mantienen separados entre sí (a diferencia de la meiosis, donde se aproximan y forman bivalentes). La fórmula genética en esta etapa se mantiene en 2n4c.
La siguiente etapa es la metafase (metaphase). Los cromosomas, compuestos por dos cromátidas, se dirigen hacia el centro de la célula y se alinean estrictamente a lo largo de su ecuador, formando la llamada placa metafásica. Las fibras del huso mitótico se fijan a los centrómeros de cada cromosoma. En la mitosis, los cromosomas se disponen en una sola fila, mientras que en la primera división meiótica se alinean en el ecuador parejas de cromosomas homólogos (bivalentes). La fórmula de la célula en la metafase mitótica sigue siendo 2n4c.
Migración y finalización: Anafase y Telofase
La etapa más dinámica es la anafase (anaphase). Las fibras del huso mitótico comienzan a acortarse. Los centrómeros que unían las cromátidas se dividen. Las cromátidas hermanas se separan y migran hacia los polos opuestos de la célula. A partir de este momento, cada antigua cromátida se considera un cromosoma independiente. Debido a esto, el número de cromosomas dentro de la célula se duplica temporalmente y la fórmula genética total alcanza el valor 4n4c.
La fase final se denomina telofase (telophase). Los cromosomas llegan a los polos y comienzan a desespiralizarse (desenrollarse). Alrededor de ellos se vuelven a formar las envolturas nucleares. El proceso concluye con la citocinesis, es decir, la división del citoplasma de la célula madre. Como resultado de la mitosis, se forman dos células hijas completas, genéticamente idénticas a la original. Se produce la transición de la fórmula general 4n4c a la fórmula 2n2c en cada una de las nuevas células diploides.
En resumen: respuestas a preguntas sobre el tema
¿En qué período de la interfase se duplican las moléculas de ADN?
La duplicación de las moléculas de ADN ocurre en el período sintético (S) de la interfase del ciclo celular. En esta fase se lleva a cabo la replicación de las moléculas de ADN del núcleo celular y se forman las cromátidas hermanas. Como resultado, hacia el final de este período el conjunto genético de la célula diploide cambia desde su estado inicial 2n2c a 2n4c (conjunto diploide, cromosomas de dos cromátidas).
¿De qué proteínas están compuestos los filamentos del huso mitótico?
Los filamentos del huso mitótico están formados por microtúbulos, cuyas paredes se componen de la proteína tubulina.
- Tubulina: proteína cuyas subunidades globulares se disponen en espiral, formando microtúbulos de 25 nm de diámetro.
Los microtúbulos participan en la formación de las fibras del huso mitótico y aseguran la migración de los cromosomas hacia los polos celulares durante la división nuclear.
¿A qué estructuras del cromosoma se fijan las fibras del huso mitótico?
Las fibras del huso mitótico se adhieren a los centrómeros de los cromosomas, específicamente a los cinetocoros integrados en ellos.
- Centrómero: región específica de ADN en la parte central del cromosoma que forma la constricción primaria.
- Cinetocoro: estructura proteica especializada en la región del centrómero que conecta las cromátidas hermanas y sirve como sitio directo de anclaje para los microtúbulos del huso mitótico.
¿Qué estructuras celulares desaparecen en la profase de la mitosis?
En la profase mitótica desaparecen la envoltura nuclear y los nucléolos. Se produce su fragmentación (desintegración), tras lo cual comienza a formarse el aparato mitótico.
La desaparición de los nucléolos es consecuencia directa de la compactación del ADN y la inactivación de los genes ribosómicos que codifican el ARNr. Esto se acompaña de una detención completa de la actividad genética del núcleo celular y el cese de la transcripción debido a la inaccesibilidad del ADN para las enzimas.
¿En qué fase de la mitosis se duplican los centriolos del centrosoma?
La duplicación de los centriolos del centrosoma no ocurre durante las fases de la mitosis, sino en la interfase, específicamente en el período sintético (fase S) del ciclo celular.
En la fase S también ocurre la replicación del ADN nuclear. En la profase de la mitosis, los centriolos se desplazan hacia los polos opuestos de la célula y entre ellos se forma el huso mitótico de microtúbulos.
Para memorizar rápidamente el orden de las fases (Profase, Metafase, Anafase, Telofase), utilice la regla nemotécnica correspondiente.
Preguntas de clases y exámenes
¿Qué significan los símbolos n y c en las fórmulas biológicas?
El símbolo n denota la ploidía, es decir, el número de juegos cromosómicos en la célula. El símbolo c indica la cantidad de cromátidas o moléculas de ADN.
¿En qué fase de la mitosis se duplica temporalmente el número de cromosomas?
Esto ocurre en la anafase. Los centrómeros se dividen, las cromátidas hermanas se convierten en cromosomas independientes y la fórmula celular pasa a ser 4n4c.
¿En qué se diferencia la metafase mitótica de la metafase I meiótica?
En la mitosis, los cromosomas individuales de dos cromátidas se alinean en una sola fila en el ecuador. En la meiosis I, en el ecuador se disponen bivalentes (pares de cromosomas homólogos enfrentados entre sí).
Qué más repasar sobre el tema
- Mecanismos de replicación del ADN durante la interfase
- Estructura de los centrómeros y anclaje de las fibras del huso mitótico
- Procesos de conjugación y sobrecruzamiento (crossing-over) en la profase I de la meiosis
- Características de la citocinesis en células vegetales y animales
- División reduccional y ecuacional: comparación detallada entre mitosis y meiosis
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