Mitosis

Por M. en C. Rafael Govea Villaseñor

Versión 1.42

La mitosis es la división celular propia de las células eucarióticas. Le ocurre eventualmente tanto a las células haploides como a las diploides.

La mitosis es un fenómeno complejo que permite repartir réplicas de los cromosomas (la información genética) de una célula a sus descendientes. El proceso es complejo porque una célula eucariótica suele contener su información genética en varios cromosomas y debe de repartir a sus células hijas el juego o juegos completos de información que posee a sus células hijas.

El cromosoma eucariótico es una especie de madeja hecha de una larga hebra de ADN plegada de manera organizada sobre un andamio de proteínas que permite el acceso fácil a la mayoría de los cientos o miles de genes que posee. Ve la microfotografía y el dibujo posterior al siguiente párrafo.

Cada cromosoma simple tiene 2 brazos, con frecuencia de distinto tamaño, designados por las letras p (de la palabra francesa pettite) para el brazo corto y q para el brazo largo. Ambos brazos unidos por una región con secuencias de ADN específicas y altamente repetitivas denominada centrómero (centr- = centro y mer- = parte). El tamaño relativo de los brazos o la posición del centrómero permite describir a los cromosomas y ayudar a reconocerlos.

Los cromosomas duplicados que se forman después de la replicación del ADN se mantienen unidos por el centrómero y a éste se adhieren varias proteínas formando el cinetocoro (cine- = movimiento y -coro del inglés core centro o núcleo). El cinetocoro es responsable del movimiento de los cromosoma durante la mitosis, pues une una cromátida con un microtúbulo del citoesqueleto.

Para facilitar su estudio, la mitosis se ha dividido en las siguientes fases:

• Profase
• Prometafase
• Metafase
• Anafase
• Telofase

Profase. (pro- = inicio). Es la fase donde comienza la división celular. En este momento, La cromatina del núcleo se enrolla (condensa) formando a los cromosomas, los centriolos –también duplicados durante la interfase previa- se mueven hacia los polos de la célula reordenando a los microtúbulos del citoesqueleto e iniciando así, el ensamble de un andamio proteico llamado huso acromático. Ve el esquema de la profase antes de la desaparición de la envoltura nuclear:

El rompimiento de la envoltura nuclear en vesículas permite la interacción de microtúbulos del huso con los cinetocoros de los cromosomas duplicados. Algunos biólogos describen como profase sólo lo incluido en el párrafo anterior y consideran la disrupción de la envoltura nuclear como otra fase de la mitosis, la Prometafase. Otros biólogos incluyen todos los eventos descritos como Profase.

Observa el esquema de la prometafase y compáralo con el de la profase un poco más arriba.

Metafase. (meta- = en medio). En esta fase, el huso acromático queda completamente armado como un andamio fijo respecto a la membrana plasmática con los microtúbulos del Aster y los microtúbulos polares traslapados por sus extemos (+) en el ecuador celular. Véase la siguiente figura:

Además, los cromosomas están duplicados y altamente condensados. Así, cada cromosoma metafásico está formado por dos cromátidas hermanas idénticas unidas por su centrómero.

Cada centrómero une varias proteínas que forman al cinetocoro, mismo que se adhiere al extremo (+) de un microtúbulo que se originó en uno de los polos del huso. Ve el esquema del centrómero típico de levadura y compara con el diámetro de un microtúbulo. Completa: El diámetro de un microtúbulo es de Tamaño ______________ al del centrómero.

De este modo los cromosomas metafásicos son acomodados en la parte media de la célula al ser tirados en direcciones opuestas por microtúbulos de cinetocoros originados en sendos polos. Vé a los cinetocoros unidos a los centrómeros de un cromosoma metafásico en la fotografía de microscopio confocal:

Si la célula era originalmente diploide, entonces, los cromosomas homólogos son colocados por pares en la parte media de la célula gracias a la acción mecánica de los microtúbulos polares del huso y los unidos a los cinetocoros. En cambio, si la célula que lleva a cabo la mitosis era haploide (con un juego de cromosomas) sólamente hay un cromosoma duplicado de cada tipo.

¿Cuántos cromosomas metafásicos están dibujados? _____.

¿Cuántos pares de cromo­somas homólogos hay? _____.

¿Cuántas cromátidas hay en total? _______.

Anafase. (ana- = separar). Aquí ocurre que las cromátidas de cada cromosoma metafásico se separan al dividirse el centrómero que las mantenía unidas. Debido a que los microtúbulos unidos a los cinetocoros de cada cromátida se acortan por despolimerización en ambos extremos. Las cromátidas son por tanto, jaladas hacia a su polo correspondiente (anafase A). Luego los microtúbulos polares se alargan agregando subunidades de tubulina, logrando con ello alejar a los polos de la célula (anafase B). Ve la siguiente figura:

¿Con cuántos cromosomas se quedará cada célula hija? ____.

¿De donde proviene cada cromosoma de las futuras células hijas? _____________ __________________________________________.

Telofase. (telo- = final). Es la fase final de la división celular. Los eventos que pasan son opuestos a los de la profase. De modo que tu mismo puedes deducir Qué es lo que ocurre en la telofase.

Com­pleta la tabla escribiendo lo contrario de cada evento de la profase y analizando la figura previa:

Profase	Telofase
La cromatina se enrolla = se condensan los cromo­somas
Los centriolos se mueven hacia los polos
Se ensambla el Huso acromático
Se disgrega la Envoltura nuclear

Hasta aquí es lo que se entiende como mitosis en sentido estrecho (cariocinesis). Luego se inicia la división del citoplasma (citocinesis). Por tanto, cuando se habla de mitosis en sentido amplio se sobre entiende a la citocinesis como un evento de la misma.

Durante la citocinesis un anillo contráctil ensamblado durante la metafase debajo de la membrana plasmática transversalmente al huso forma una invaginación profunda de la membrana. La invaginación avanza y forma un delgado puente entre las dos células hijas. El puente más tarde que temprano, termina por romperse separándose las células hijas. Ve la figura:

Ahora observa los siguientes videos:

Trata de describir la secuencia de eventos en la simulación por computadora que sigue. Si es necesario pausa la imagen para que no te gane el video antes de poder describir lo que ocurre:

Simulación

Ve una mitosis real en células de lilas

Y diviértete con este otro video. Trata de ver si describen la mitosis adecuadamente durante toda la canción:

Canción

También visita este sitio y responde las preguntas:

Este último sitio en inglés describe las fases de manera sencilla y luego tiene un excelente ejercicio de reconocimiento de figuras mitóticas reales. Es muy recomendable: Ejercicio