2.13: Mitosis

¿Cómo se organiza tu ADN?

Tu ADN está organizado en cromosomas, las estructuras rosadas que se muestran arriba. Sin embargo, tu ADN no siempre se ve tan bonito. Sólo se enrolla fuertemente en los cromosomas cuando la célula se está preparando para dividirse. Si tu ADN no estuviera organizado en cromosomas, tu ADN se vería como una masa de cuerdas y ¡sería difícil de dividir!

Mitosis y Cromosomas

La información genética de la célula, o ADN, se almacena en el núcleo. Durante la mitosis, se deben formar dos núcleos (plural para núcleo), de manera que un núcleo pueda estar en cada una de las nuevas células después de que la célula se divida. Para crear dos núcleos genéticamente idénticos, el ADN dentro del núcleo debe copiarse o replicarse. Esto ocurre durante la fase S del ciclo celular. Durante la mitosis, el ADN copiado se divide en dos conjuntos completos, de manera que después de la citocinesis, cada célula tiene un conjunto completo de instrucciones genéticas.

Cromosomas

Para comenzar la mitosis, el ADN en el núcleo se envuelve alrededor de proteínas para formar cromosomas. Cada organismo tiene un número único de cromosomas. En las células humanas, nuestro ADN se divide en 23 pares de cromosomas. El ADN replicado forma un cromosoma hecho de dos cromátidas hermanas idénticas, formando una molécula en forma de “X” (Figura a continuación). Las dos cromátidas se mantienen unidas en el cromosoma por el centrómero. El centrómero es también donde los microtúbulos de fibra del huso se unen durante la mitosis. Los husillos separan a las cromátidas hermanas entre sí.

Figura\(\PageIndex{1}\): La doble hélice del ADN se envuelve alrededor de las proteínas (2) y se enrolla fuertemente varias veces para formar un cromosoma (5). Esta figura muestra la complejidad del proceso de enrollamiento. El punto rojo muestra la ubicación del centrómero, que mantiene unidas a las cromátidas hermanas y es donde los microtúbulos del huso se unen durante la mitosis y meiosis. Observe que un cromosoma se asemeja a una “X”.

Cuatro Fases de la Mitosis

Durante la mitosis, las dos cromátidas hermanas deben dividirse. Este es un proceso preciso que tiene cuatro fases individuales al mismo. Después de que las cromátidas hermanas se separan, cada cromátida separada ahora se conoce como cromosoma. Cada cromosoma resultante está hecho de ADN de una sola cromátida. Entonces, cada cromosoma después de esta separación está hecho de “1/2 de la X.” A través de este proceso, cada célula hija recibe una copia de cada cromosoma. Las cuatro fases de la mitosis son profase, metafase, anafase y telofase (Figura a continuación).

1. Profase: La cromatina, que es ADN desenrollado, se condensa formando cromosomas. El ADN se enrolla tan fuertemente que se pueden ver bajo un microscopio. La membrana alrededor del núcleo, llamada envoltura nuclear, desaparece. También se forman husillos y se adhieren a los cromosomas para ayudarlos a moverse.
2. Metafase: Los cromosomas se alinean en el centro, o el ecuador, de la célula. Los cromosomas se alinean en fila, uno encima del siguiente.
3. Anafase: Las dos cromátidas hermanas de cada cromosoma se separan a medida que los husillos separan a las cromátidas, dando como resultado dos conjuntos de cromosomas idénticos.
4. Telofase: El huso se disuelve y se forman envolturas nucleares alrededor de los cromosomas en ambas células.

Figura\(\PageIndex{2}\): Una visión general del ciclo celular y la mitosis: durante la profase los cromosomas se condensan, durante la metafase los cromosomas se alinean, durante la anafase las cromátidas hermanas son estiradas hacia lados opuestos de la célula, y durante la telofase se forma la envoltura nuclear.

Después de la telofase, cada nuevo núcleo contiene exactamente el mismo número y tipo de cromosomas que la célula original. La célula ya está lista para la citocinesis, que literalmente significa “movimiento celular”. Durante la citocinesis, el citoplasma se divide y la célula parental se separa, produciendo dos células genéticamente idénticas, cada una con su propio núcleo. Se forma una nueva membrana celular y en las células vegetales, también se forma una pared celular. A continuación se muestra una representación de las células vegetales en división (Figura a continuación).

Figura\(\PageIndex{3}\): Esta es una representación de células vegetales en división. La división celular en las células vegetales difiere ligeramente de las células animales, ya que se debe formar una pared celular. Tenga en cuenta que la mayoría de las células están en interfase. ¿Puedes encontrar ejemplos de las diferentes etapas de la mitosis?

Resumen

• El ADN en el núcleo se envuelve alrededor de las proteínas para formar cromosomas.
• Durante la mitosis, los cromosomas recién duplicados se dividen en dos núcleos hijos.
• La mitosis ocurre en cuatro fases, llamadas profase, metafase, anafase y telofase.

Explora más

Utilice el siguiente recurso para responder a las preguntas que siguen.

• Mitosis por NDSU vCell Productions en http://www.youtube.com/watch?v=C6hn3sA0ip0 (6:10)

1. ¿Cuándo aparece la estructura cromosómica “clásica” del ADN durante la mitosis?
2. ¿Qué problemas crees que podrían surgir si los cromosomas no se alinearan durante la metafase?
3. ¿Cuándo se reforman los sobres nucleares? ¿Qué problemas podrían surgir si una célula comenzara a formar las envolturas nucleares antes?
4. ¿En qué etapa pasan las células la mayor parte de su “vida”?
5. ¿Cuánto tiempo tarda la mitosis en la célula eucariota típica?

Revisar

1. ¿Qué son los cromosomas?
2. ¿Cuáles son las cuatro fases de la mitosis, en el orden correcto?
3. ¿En qué fase de la mitosis se mueven los cromosomas hacia lados opuestos de la célula?
4. ¿Comparar los dos núcleos que se forman como resultado de la mitosis?
5. ¿Qué es la citocinesis y cuándo ocurre?