Fases de la mitosis y citocinesis: reparto del material genético

Mitosis: El Proceso de División Nuclear

La mitosis es el proceso fundamental de división nuclear. Este proceso implica el reparto equitativo de la información genética a los dos núcleos hijos. Para que esto ocurra, es imprescindible la formación de un aparato mitótico, el cual está constituido por elementos citoesqueléticos de naturaleza fundamentalmente microtubular.

Profase

Antes del comienzo de la profase, la célula ha completado la duplicación del par de centriolos y la duplicación de la información genética. Por otro lado, durante la fase G2, se lleva a cabo una reorganización del citoesqueleto celular.

Durante la profase mitótica se observan los siguientes cambios:

• Condensación de la cromatina: Los cromosomas se hacen progresivamente visibles.
• Migración de los cromosomas a la periferia nuclear.
• Desaparición progresiva del nucléolo.
• Comienzo de la formación del huso mitótico:
  • En las proximidades de cada par de centriolos, polimerizan una serie de microtúbulos polares que se interconectan en la zona media y se alargan a medida que los centriolos migran hacia polos opuestos.
  • A su vez, aparecen los microtúbulos del áster y la centrosfera.

Nota: En los vegetales superiores no hay centriolos ni ásteres, aunque sí se forma el huso mitótico.

Al final de la profase, desaparece la membrana nuclear, excepto en la mitosis cerrada.

Prometafase

Esta etapa se caracteriza por la unión de los cromosomas al huso mitótico. Cada cromosoma presenta a ambos lados del centrómero dos estructuras proteicas denominadas cinetocoros, a los que se unen ciertos microtúbulos denominados microtúbulos cromosómicos o cinetocóricos.

La función de los microtúbulos cinetocóricos es unirse a los cromosomas, en concreto a los cinetocoros en el centrómero, contribuyendo al movimiento hacia ambos polos de la célula. De esta forma, cada una de las cromátidas de cada cromosoma queda conectada a través de microtúbulos a uno de los dos polos del huso.

Metafase

Los cromosomas, en su máximo grado de condensación, se disponen en el plano ecuatorial del huso mitótico, formando la placa metafásica.

El huso mitótico aparece constituido por microtúbulos polares y microtúbulos cinetocóricos, y las cromátidas hermanas de cada cromosoma están orientadas hacia los polos opuestos.

Anafase

Las cromátidas hermanas de cada cromosoma se separan por el centrómero y comienzan a migrar hacia polos opuestos por el acortamiento progresivo de los microtúbulos cinetocóricos. A su vez, los microtúbulos polares se alargan progresivamente y comienza a depositarse un material denso en el ecuador del huso.

Telofase

Una vez que los cromosomas hijos han alcanzado los polos, desaparecen los microtúbulos cinetocóricos. Posteriormente, se produce la descondensación progresiva de los cromosomas y, por último, se forma de nuevo la envoltura nuclear.

Finalmente, aparecen los nucléolos y se forman los núcleos hijos.

Citocinesis: División del Citoplasma

La citocinesis, o división del citoplasma, se inicia habitualmente en la telofase. Se produce un reparto del citoplasma y de los orgánulos celulares, y la célula comienza a sufrir una constricción en la zona ecuatorial, conocida como surco de división.

Citocinesis en Células Animales

En las células animales, la formación del surco de división implica la constricción progresiva en la zona ecuatorial, causada por un anillo periférico contráctil de microfilamentos de actina asociada a miosina. Este anillo producirá la separación de las dos células hijas por estrangulación del citoplasma.

Citocinesis en Células Vegetales

En las células vegetales el proceso es diferente, ya que la citocinesis no se produce por estrangulamiento, sino por la acumulación en la zona media de la célula de vesículas procedentes del complejo de Golgi.

Estas vesículas contienen elementos de la pared celular que se desplazan asociadas a elementos microtubulares. Posteriormente, las vesículas se fusionan y entran en contacto con las paredes laterales de la célula parental. De esta forma se origina un tabique o fragmoplasto que dará lugar a las membranas de las dos células hijas, separadas por la lámina media, en el ecuador de la célula.