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Mitosis

¿Sabías que, en promedio, todas las células de tu cuerpo se renuevan cada siete a diez años? Cada célula tiene una vida diferente; por ejemplo, los glóbulos blancos solo viven unos 13 días, mientras que las células del centro del cristalino duran toda la vida. Pero, ¿cómo se sustituyen las células muertas? Las células muertas se sustituyen por nuevas células gracias a la división celular.

Durante la división celular, una célula (progenitora) se divide para crear dos células. En la división celular de las células eucariotas se distinguen dos procesos: la mitosis y la citocinesis. ¡Sigue leyendo para saber sobre estos procesos!

¿Qué es la mitosis y la citocinesis?

La mitosis es el proceso celular en el que se duplica el material genético de una célula y se divide el núcleo de una célula progenitora.

La citocinesis es el proceso celular en el que se divide el citoplasma de una célula progenitora.

La combinación de ambos procesos, conocida como división celular, da lugar a la creación de dos células idénticas a partir de una célula progenitora.

Definiciones importantes para entender la mitosis

Antes de continuar explicando la mitosis en más detalle, es importante comprender el significado de los siguientes términos:

El centrosoma o centro organizador es un orgánulo, formado por dos centríolos orientados perpendicularmente, que organiza los microtúbulos celulares y participa en la formación del huso mitótico.

El centríolo es una estructura cilíndrica, compuesta por microtúbulos, que se encuentra cerca de la membrana nuclear.

El áster es una estructura en forma de estrella, formada por microtúbulos (fibras del áster) en una disposición radial.

El huso mitótico es el conjunto de fibras de microtúbulos que se originan en el aster de los centrosomas y que se encargan de organizar la separación de los cromosomas durante la mitosis.

Las cromátidas son los componentes básicos del cromosoma metafásico. Las cromátidas son el resultado de la duplicación del ADN y, por tanto, están compuestas del mismo material genético.

El centrómero es la región del cromosoma que mantiene unidas a las cromátidas.

El cinetocoro es la estructura proteica asociada al centrómero, a la que se unen las fibras del huso mitótico durante la metafase de la mitosis: cuando los cromosomas se encuentran alineados en la placa ecuatorial, una región situada a una distancia igual (aproximadamente) de cada polo celular.

La cromatina es la conformación que adopta el ADN en el núcleo de las células. Se forma a partir de la compactación de la estructura secundaria del ADN.

La mitosis en el ciclo celular

El ciclo celular comprende la serie de cambios y procesos que ocurren en las células, desde su creación hasta su división.

Como hemos visto en el artículo sobre el Ciclo celular, este se divide en cuatro fases:

  • Fase G1: Primera fase de crecimiento.
  • Fase S: Replicación del ADN.
  • Fase G2: Segunda fase de crecimiento.
  • Fase M: División celular.

Como recordarás, a su vez, esas fases se agrupan en dos etapas: la interfase (G1, S, G2) y la fase M o división celular.

En algunos casos la fase M se denomina mitosis. Por lo general, la mitosis se refiere al proceso de división nuclear.

La mitosis y la citocinesis son, por tanto, dos fases de la fase M del ciclo celular. Puedes ver las distintas etapas y fases del ciclo celular en el siguiente gráfico.

La duración del ciclo celular es muy irregular. En términos generales, la interfase de una célula dura entre 18 y 23 horas, y la mitosis alrededor de una o dos horas.

Las fases de la mitosis

Aunque tanto la mitosis como la citocinesis son procesos continuos, en la mitosis se suelen distinguir cuatro fases: la profase, la metafase, la anafase y la telofase.

Profase de la mitosis

En la profase:

  1. La cromatina del núcleo de la célula se condensa y se enrolla para formar los cromosomas.
  2. Los centríolos se duplican.
  3. La membrana nuclear se rompe.
  4. Los centríolos se desplazan hacia los polos de la célula.
  5. El huso mitótico empieza a formarse, a partir del áster de los centrosomas.

Metafase de la mitosis

En la metafase:

  1. Las fibras del huso mitótico termina de formarse.
  2. Los cromosomas se alinean en la placa ecuatorial.
  3. Las fibras del huso se unen a los cinetocoros de los centrómeros de los cromosomas.

Anafase de la mitosis

En la anafase:

  1. Los cromosomas se dividen y las cromátidas hermanas son separadas por el huso mitótico.
  2. Las cromátidas de cada cromosoma son arrastradas hacia los polos opuestos por las fibras de microtúbulos del huso mitótico.

Telofase de la mitosis

En la telofase:

  1. Las cromátidas separadas de cada cromosoma alcanzan los polos y comienzan a desenrollarse.
  2. La membrana nuclear se vuelve a formar alrededor de las cromátidas.
  3. El huso mitótico comienza a romperse.

Tras la telofase se produce la citocinesis, es decir, la división física de la célula. Durante la citocinesis, la célula se pellizca y forma una hendidura a cada lado (con la ayuda de la miosina II y los filamentos de actina) en un proceso llamado estrangulación. Como las cromátidas hermanas son idénticas, las dos nuevas células son clones. Una vez completada la fase M, el ciclo celular se vuelve a repetir.

A continuación puedes ver un gráfico en el que se resumen las diferentes fases de la mitosis.

Diferencia entre la mitosis animal y vegetal

La mitosis de las células vegetales difiere de la de las células animales en dos aspectos:

  1. Las células vegetales no tienen centríolos o aster. A pesar de ello, son capaces de formar un huso mitótico; aunque este tendrá forma de tonel, en vez de ser fusiforme.
  2. La célula vegetal no se pellizca y la citocinesis no se produce por estrangulación. En su lugar, se forma un tabique en la placa ecuatorial llamado fragmoplasto.

La mitosis en las células procariotas: fisión binaria

Al igual que las células eucariotas, las células procariotas también se dividen para producir células idénticas. De hecho, como los organismos procariotas son unicelulares y asexuales, el proceso de división celular para crear dos células idénticas a partir de una única célula progenitora es también la manera de reproducirse. El proceso de división celular en los organismos procariotas se denomina fisión binaria y consisten en:

  1. La replicación del ADN celular y de los plásmidos.
  2. La división del citoplasma.

Cálculos de la división celular

El número de células producidas durante la mitosis, en un momento dado, puede estimarse con una serie de cálculos simples. Sin embargo, el número de divisiones rara vez será completamente exacto. De ahí que haya que hacer estimaciones. Las divisiones no serán constantes, debido a los factores ambientales. Veamos un ejemplo:

Imagina que tienes una célula que se divide diez veces. Esto supone 2^10 = 1024 células.

Supongamos que quieres saber las divisiones por hora. Esto se calcula dividiendo 60 minutos por el tiempo empleado (en minutos).

Por ejemplo, si sabemos que una célula se divide cada 10 minutos. Entonces, la tasa es: 60/10 = 6 divisiones/por hora. Por lo tanto, 2^6 = 64 células/hora.

Diferencia entre mitosis y meiosis

En la siguiente tabla podrás ver una comparación entre la mitosis y la meiosis:

MitosisMeiosis
Una división, dos células hijas idénticas y diploides (n=46).Dos divisiones, cuatro células hijas haploides diferentes (n=23)
Se produce de una forma u otra en todos los organismos vivos. Solo se produce en plantas, animales y hongos.
Profase más cortaProfase más larga
No hay sobrecruzamiento de cromosomas.Hay sobrecruzamiento; es decir, se recombina la información genética entre cromátidas no hermanas.
En la metafase, las cromátidas hermanas se alinean en la placa ecuatorial.En la metafase I las parejas de cromosomas homólogos se alinean en la placa ecuatorial.
Se da en células somáticas. Solo se da en células reproductivas especializadas para producir gametos (óvulos y esperma).
En la anafase, las cromátidas hermanas se separan y son arrastrados hacia polos opuestos.En la anafase I los cromosomas homólogos se separan y cada cromosoma, con sus dos cromátidas, es arrastrado hacia polos opuestos.

Tabla 1. Resumen de las diferencias entre mitosis y meiosis.

Mitosis incontrolada

Los genes controlan cuidadosamente la división celular. Estos genes pueden sufrir mutaciones que les impida realizar su función. En estos casos, las células dejan de responder a las señales que controlan su crecimiento y muerte celular y se convierten en células cancerosas. Las células cancerosas se vuelven casi independientes y no responden a las señales de las demás células. Además, comienzan a evadir la muerte celular programada (apoptosis o autofagia).

Mitosis - Puntos clave

  • La mitosis es el proceso celular en el que se duplica el material genético de una célula y se divide el núcleo de una célula progenitora. La mitosis es una de las dos fases de la fase M del ciclo celular.
  • Hay cuatro etapas principales: profase, metafase, anafase y telofase.
  • Las células vegetales no tienen centríolos y la citocinesis no se produce por estrangulación, como en las células animales.
  • La fisión binaria se lleva a cabo en procariotas y, al igual que la mitosis, produce dos células idénticas.
  • Las células cancerosas se desarrollan cuando se pierden los mecanismos que controlan la división celular.

Preguntas frecuentes sobre Mitosis

La mitosis es el proceso celular en el que se duplica el material genético de una célula y se divide el núcleo de una célula progenitora. 

La función de la anafase es permitir que el material genético duplicado se divida equitativamente entre las dos células resultantes del proceso de división celular. 

En la anafase: 

  1. Los cromosomas se dividen y las cromátidas hermanas son separadas por el huso mitótico. 
  2. Las cromátidas de cada cromosoma son arrastradas hacia los polos opuestos por las fibras de microtúbulos del huso mitótico.

 

En la telofase: 

  1. Las cromátidas separadas de cada cromosoma alcanzan los polos y comienzan a desenrollarse. 
  2. El núcleo se divide y la membrana nuclear se reforma alrededor de las cromátidas. 
  3. El huso mitótico comienza a romperse.

Aunque tanto la mitosis como la citocinesis son procesos continuos, en la mitosis se suelen distinguir cuatro fases: la profase, la metafase, la anafase y la telofase. 

La mitosis de las células vegetales difiere de la de las células animales en dos aspectos. 

  1. Las células vegetales no tienen centríolos o áster. A pesar de ello, son capaces de formar un huso mitótico, aunque este tendrá forma de tonel en vez de ser fusimorme.
  2. La célula vegetal no se "pellizca" y la citocinesis no se produce por estrangulación. En su lugar, se forma un tabique en la placa ecuatorial llamado fragmoplasto. 

Cuestionario final de Mitosis

Pregunta

¿Cuáles son las cuatro fases de la mitosis?

Mostrar respuesta

Answer

Profase, metafase, anafase y telofase.

Show question

Pregunta

¿Qué es la citocinesis y cuándo se produce?

Mostrar respuesta

Answer

La citocinesis es la división física de la célula cuando el citoplasma se separa. Se produce después de la telofase.

Show question

Pregunta

¿Qué ocurre antes de la mitosis?

Mostrar respuesta

Answer

La célula crece, replica su ADN y se prepara para la mitosis.

Show question

Pregunta

¿Cuál es la diferencia entre el centrómero y el cinetocoro?

Mostrar respuesta

Answer

  • El centrómero se refiere a la región constreñida que mantiene unidas las dos cromátidas del cromosoma. 
  • El cinetocoro es la estructura proteica asociada al centrómero, a la que se unirán las fibras del huso durante la mitosis.

Show question

Pregunta

La interfase es la primera etapa de la mitosis. ¿Verdadero o falso?

Mostrar respuesta

Answer

Falso.

Show question

Pregunta

Completa los espacios en blanco sobre la metafase: 


Las fibras de ________ han llegado completamente a los polos _________ de la célula. Se organizan por el ______________ cuando llegan. _________ se alinean en el ___________. Las fibras ____________ están unidas a las ___________ , que están en la __________ del cromosoma

Mostrar respuesta

Answer

Las fibras del huso han llegado completamente a los polos opuestos de la célula. Al llegar, se organizan en los centrosomas. Los cromosomas se alinean en el ecuador/placa de metafase. Las fibras del huso están unidas a los cinetocoros, que se encuentran en el centrómero del cromosoma.

Show question

Pregunta

Los centrómeros del cromosoma son separados por el huso mitótico. ¿Verdadero o falso?

Mostrar respuesta

Answer

Verdadero.

Show question

Pregunta

¿En qué se diferencian la telofase y la citocinesis?

Mostrar respuesta

Answer

Durante la telofase la membrana nuclear se forma alrededor de cada nuevo núcleo. 

La citocinesis es la división final del citoplasma.

Show question

Pregunta

¿En qué fase del ciclo celular se replica el ADN?

Mostrar respuesta

Answer

En la interfase.

Show question

Pregunta

¿Cuáles son las dos diferencias entre la mitosis vegetal y la animal?

Mostrar respuesta

Answer

Las diferencias son:

  • Las plantas no tienen centríolos. 
  • En la citocinesis, la célula vegetal no crea una hendidura (como en una célula animal) y en su lugar se forma una placa de pared celular en el ecuador.

Show question

Pregunta

Para observar la mitosis en las células vegetales, la práctica requiere que el tejido sea aplastado. ¿Por qué?

Mostrar respuesta

Answer

Para producir una capa de un solo grosor celular que pueda observarse al microscopio.

Show question

Pregunta

¿Qué es la fisión binaria?

Mostrar respuesta

Answer

Equivalente a la mitosis en las células eucariotas, la fisión binaria se produce en las células procariotas. Se producen dos células hijas clónicas. Durante la fisión binaria se produce la replicación del ADN y de los plásmidos y la división del citoplasma.

Show question

Pregunta

Una célula tarda cinco minutos en dividirse. ¿Cuántas células producirá en una hora?

Mostrar respuesta

Answer

Se producen 4096 células por hora.

Show question

Pregunta

Calcula el índice mitótico (en forma de proporción) en las 100 células. Se observa que 70 de las células están en la interfase.

Mostrar respuesta

Answer

7:3 (sin dividir:dividiendo)

Show question

Pregunta

Durante la meiosis se producen cuatro células diploides genéticamente idénticas. ¿Verdadero o falso?

Mostrar respuesta

Answer

Falso.

Show question

Pregunta

Completa los espacios en blanco sobre la mitosis incontrolada. La división celular está cuidadosamente controlada por el _______. Estas pueden _________ y convertirse en _________ a las señales celulares. Estas células se convierten en _________. No se someterán a __________ __________ __________ (PCD). La PCD está regulada por el ___________.

Mostrar respuesta

Answer

La división celular está cuidadosamente controlada por los genes. Estos pueden mutar y dejar de responder a las señales celulares. Estas células se vuelven cancerosas. No se someterán a la muerte celular programada (PCD). La PCD está regulada por las mitocondrias.

Show question

Pregunta

En la mitosis se produce sobrecruzamiento. ¿Falso o verdadero?

Mostrar respuesta

Answer

Falso

Show question

Pregunta

La mitosis se produce en ___

Mostrar respuesta

Answer

todas las células

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Pregunta

Las células cancerígenas se dividen de forma normal. ¿Verdadero o falso? (Explica la respuesta).


Mostrar respuesta

Answer

Falso. Existen defectos en los mecanismos de división 

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