La División Celular

La división celular comprende dos procesos: la cariocinesis o mitosis (fase M), que es la división del núcleo y la citocinesis, que es la división del citoplasma. Normalmente a cada mitosis le sigue una citocinesis pero a veces no ocurre esto y se forman células con dos o varios núcleos.

A partir de la fase M, la célula puede entrar de nuevo en la fase G1 y dividirse otra vez o en la llamada G0 en Ia que sufre una serie de trasformaciones que conducen a Ia diferenciación celular. Ejemplo, las células epiteliales se dividen continuamente, Ias neuronas no se dividen y otros tipos celulares como los hepatocitos, si son debidamente estimulados pueden recuperar la capacidad de división y pasar de G0 a G1.

En cuanto al tiempo que se requiere pare completar el ciclo varía según el tipo de célula y los factores que puedan influir, como la temperatura o los nutrientes disponibles. El periodo más variable del ciclo es el de G1 en el que algunas células permanecen incluso años.

Si consideramos que el ciclo vital de una célula son 24 horas: 11 horas estaría en G₁, 8 horas en S, 4 horas en G₂ y sólo 1 hora en M.

MITOSIS

El ciclo celular se divide en interfase y mitosis, en interfase se duplica el material genético y por medio de la mitosis ese material se reparte por igual entre las dos células hijas. Así, a partir de una célula madre por mitosis se obtienen dos células hijas con igual dotación cromosómica que la progenitora.

Este mecanismo de división se utiliza en procesos de renovación de tejidos, regeneración, crecimiento, siempre que se necesite obtener células del mismo tipo.

El origen de las fuerzas que arrastran a los cromosomas así como el mecanismo general de la mitosis todavía no se conoce muy bien. No obstante se sabe que formando parte del huso se encuentran microfilamentos contráctiles constituidos por proteínas como la actina, la miosina y la dineína; también han sido aisladas en esta zona enzimas ATPásicas que proporcionarían la energía necesaria.

Los microtúbulos del huso harían el papel de guías sobre las que se desplazarían los cromosomas y las proteínas contráctiles que los arrastrarían; la polimerización y despolimerización de los microtúbulos controlaría el desplazamiento de los cromosomas durante la anafase.

Dividimos la mitosis en una serie de etapas para facilitar su estudio, pero teniendo en cuenta que se trata de un proceso continuo.

PROFASE:

Es la fase más larga y a su vez podemos dividirla en dos subfases:

Ø Profase temprana, antes de la desaparición de la envoltura nuclear.

Ø Profase tardía o premetafase, después de la desaparición de la envoltura nuclear.

a) PROFASE TEMPRANA.

Se aprecia en la célula un núcleo muy dilatado y una tendencia a la esfericidad general por pérdida de su citoesqueleto (El citoesqueleto se despolimeriza dejando libres sus proteínas constitutivas para, con ellas, formar más adelante el huso acromático.). En el interior del núcleo se observa la condensación progresiva de la cromatina para dar lugar a los cromosomas, la desaparición de los nucléolos y la construcción de los esbozos de los cinetocoros cromosómicos.

En el citoplasma de las células animales se observa que el diplosoma o pareja de centriolos del centrosoma ya está duplicada (se había duplicado durante la etapa G₂) y en este momento comienzan a separarse progresivamente desplazándose hacia polos opuestos. En las células animales el par de centriolos (diplosoma) se ha dividido en interfase y ha dado lugar a dos pares de centriolos que constituiran los focos de unas ordenaciones radiales de microtubulos, los asteres. Los dos asteres que al principio están juntos se separan, los haces de microtubulos se alargan y se forma un huso mitotico bipolar. Algunos microtúbulos van, sin solución de continuidad, desde un polo hasta el opuesto pero la mayoría van solo hasta un poco más allá del ecuador del huso.

Las células vegetales, aunque carecen de centriolos, también forman huso acromático. Parece ser que esta función la desempeña el centro organizador de microtubulos. Los husos sin centriolo son anastrales, están menos centrados en los polos.

b) PREMETAFASE O PROFASE TARDÍA.

A medida que van condensándose los cromosomas (puesto que hubo duplicación del material genético en interfase, cada cromosoma esta formado por dos cromátidas unidas por el centromero), la envoltura nuclear se desintegra y confunde con el retículo endoplasmático. Decimos entonces que comienza la premetafase o profase tardía. La envoltura nuclear desaparece totalmente, los cinetocoros terminan su formación y los cromosomas, totalmente condensados, quedan libres en el hialoplasma.

Los cinetocoros, que también son centros organizadores de microtúbulos, comienzan a emitir unos microtúbulos llamados fibras cromosómicas o cinetocóricas que se alargan progresivamente hacia los polos del huso acromático. Los cromosomas se orientan entonces de tal manera que cada uno de sus cinetocoros mira hacia un polo opuesto del huso.

Los cromosomas, posiblemente arrastrados por los microtúbulos cinetocóricos, se desplazan hacia el huso hasta que los microtúbulos del huso y los cinetocóricos se imbrican dejando a los cromosomas sobre el huso acromático, relacionados a éste por su cinetocoro.

METAFASE:

Consideramos que la célula está en metafase cuando los cromosomas, desplazándose, se sitúan exactamente en el ecuador del huso. Se disponen formando la llamada placa metafísica (ecuatorial) o antigua estrella madre. Es el momento más adecuado para la observación de los cromosomas.

Al principio de la metafase las cromátidas hermanas se mantienen más o menos juntas y puede resultar difícil darse cuenta de la duplicidad del cromosoma pero a medida que avanza la metafase se observa perfectamente que cada cromosoma es doble, las cromátidas gemelas tienden a separarse y al final quedan unidas solamente por el centrómero.

La separación de las cromátidas progresa hasta que el centrómero se rompe en dos. En este momento decimos que termina la metafase y comienza la anafase.

Metafase en célula animal Metafase en célula vegetal

ANAFASE:

Se separan los cinetócoros de cada cromosoma y cada cromátida es arrastrada hacia un polo. El movimiento puede ser que se produzca por desensamblaje de los microtúbulos. Al desplazarse cada cromátida, sus brazos se retrasan formando estructuras en V con los vértices dirigidos hacia los polos.

TELOFASE:

Los cromosomas hijos ya han llegado a los polos y los microtúbulos cinetocóricos desaparecen. Los microtúbulos polares se alargan aún mas y forman una envoltura nuclear a partir del retículo endoplasmático. La cromatina condensada se expande de nuevo y los nucléolos comienzan a reaparecer. Si contásemos el número de cromosomas de cada núcleo sería exactamente el mismo que poseía la célula madre de la que procede.