División celular: el ciclo celular

El crecimiento de un organismo se produce debido al aumento del número de células mediante la división celular. Los principales métodos de división celular en el cuerpo humano son la mitosis y la meiosis. Los procesos que ocurren durante estos métodos de división celular se desarrollan de la misma manera, pero producen resultados diferentes.

La división celular mitótica (mitosis) provoca un aumento del número de células y el crecimiento del organismo. Este método garantiza la renovación celular cuando se desgastan o mueren. Actualmente se sabe que las células epidérmicas viven de 10 a 30 días, y los eritrocitos, hasta 4-5 meses. Las células nerviosas y musculares (fibras) viven toda la vida.

Todas las células experimentan cambios durante la reproducción (división) que se enmarcan en el ciclo celular. El ciclo celular es el nombre que se da a los procesos que ocurren en una célula desde la división celular hasta la muerte celular. El ciclo celular distingue entre la preparación de la célula para la división (interfase) y la mitosis (el proceso de división celular).

En la interfase, que dura aproximadamente de 20 a 30 horas, aumenta la velocidad de los procesos biosintéticos y el número de orgánulos. En este momento, la masa de la célula y de todos sus componentes estructurales, incluidos los centriolos, se duplica.

Se produce la replicación (repetición, duplicación) de las moléculas de ácido nucleico. Este proceso consiste en transferir la información genética almacenada en el ADN progenitor mediante su reproducción precisa en las células hijas. La cadena de ADN progenitor sirve como plantilla para la síntesis del ADN hija. Como resultado de la replicación, cada una de las dos moléculas de ADN hija consta de una cadena antigua y una nueva. Durante el período de preparación para la mitosis, se sintetizan en la célula las proteínas necesarias para la división celular. Al final de la interfase, la cromatina del núcleo se condensa.

La mitosis (del griego mitos, «hilo») es el período en el que la célula madre se divide en dos células hijas. La división celular mitótica garantiza la distribución uniforme de las estructuras celulares, su sustancia nuclear (cromatina), entre las dos células hijas. La mitosis dura entre 30 minutos y 3 horas. La mitosis se divide en profase, metafase, anafase y telofase.

En la profase, el nucléolo se desintegra gradualmente y los centriolos divergen hacia los polos de la célula. Los microtúbulos de los centriolos se dirigen hacia el ecuador y, en la región ecuatorial, se superponen.

En la metafase, la membrana nuclear se destruye y las hebras cromosómicas se dirigen a los polos, manteniendo la conexión con la región ecuatorial de la célula. Las estructuras del retículo endoplasmático y del aparato de Golgi se desintegran en pequeñas burbujas (vesículas) que, junto con las mitocondrias, se distribuyen por ambas mitades de la célula en división. Al final de la metafase, cada cromosoma comienza a dividirse en dos nuevos cromosomas hijos mediante una hendidura longitudinal.

En la anafase, los cromosomas se separan y se desplazan hacia los polos de la célula a una velocidad de hasta 0,5 μm/min. Al final de la anafase, la membrana plasmática se invagina a lo largo del ecuador de la célula, perpendicular a su eje longitudinal, formando un surco de división.

En la telofase, los cromosomas que han divergido hacia los polos de la célula se descondensan, se convierten en cromatina y comienza la transcripción (producción) de ARN. Se forman la membrana nuclear y el nucléolo, y rápidamente se forman las estructuras de membrana de las futuras células hijas. En la superficie de la célula, a lo largo de su ecuador, la constricción se profundiza y la célula se divide en dos células hijas.

Debido a la división mitótica, las células hijas reciben un conjunto de cromosomas idéntico al de la madre. La mitosis garantiza la estabilidad genética, el aumento del número de células y, en consecuencia, el crecimiento del organismo, así como los procesos de regeneración.

La meiosis (del griego meiosis, «reducción») se observa en las células sexuales. Como resultado de la división de estas células, se forman nuevas células con un único conjunto de cromosomas (haploide), lo cual es importante para la transmisión de la información genética. Cuando una célula sexual se fusiona con una célula del sexo opuesto (durante la fecundación), el conjunto de cromosomas se duplica, se vuelve completo, doble (diploide). En el cigoto diploide (binuclear) formado tras la fusión de las células sexuales, hay dos conjuntos de cromosomas idénticos (homólogos). Cada par de cromosomas homólogos de un organismo diploide (cigoto) se origina en el núcleo del óvulo y del núcleo del espermatozoide.

Como resultado de la meiosis de las células sexuales en un organismo maduro, cada célula hija contiene solo uno de todos los pares de cromosomas homólogos de las células originales. Esto es posible porque durante la meiosis solo ocurre la replicación del ADN y dos divisiones consecutivas de los núcleos. Como resultado, se forman dos células haploides a partir de una célula diploide. Cada una de estas células hijas contiene la mitad de cromosomas (23) que el núcleo de la célula madre (46). Como resultado de la meiosis, las células sexuales haploides no solo tienen un número reducido a la mitad de cromosomas, sino también una disposición diferente de genes en los cromosomas. Por lo tanto, el nuevo organismo no solo porta la suma de las características de sus progenitores, sino también sus propias características (individuales).

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ]