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• KurOo KitzunEe LuVi

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EPRODUCCIÓN ASEXUAL-MITOSIS

La mitosis es un proceso que ocurre en el núcleo de las células eucarióticas y que precede inmediatamente a la división celular, consistente en el reparto equitativo del material hereditario (ADN) característico. Normalmente concluye con la formación de dos núcleos separados (cariocinesis), seguido de la partición del citoplasma (citocinesis), para formar dos células hijas.

La mitosis completa, que produce células genéticamente idénticas, es el fundamento del crecimiento, de la reparación tisular y de la reproducción asexual. La otra forma de división del material genético de un núcleo se denomina meiosis y es un proceso que, aunque comparte mecanismos con la mitosis, no debe confundirse con ella ya que es propio de la división celular de los gametos (produce células genéticamente distintas y, combinada con la fecundación, es el fundamento de la reproducción sexual y la variabilidad genética).

Profase: Los dos centros de origen de los microtúbulos (en verde) son los centrosomas. La cromatina ha comenzado a condensarse y se observan las cromátidas (en azul). Las estructuras en color rojo son los cinetocoros. (Micrografía obtenida utilizando marcajes fluorescenteses).Se produce en ella la condensación del material genético (ADN, que en interfase existe en forma de cromatina), para formar unas estructuras altamente organizadas, los cromosomas. Como el material genético se ha duplicado previamente durante la fase S de la Interfase, los cromosomas replicados están formados por dos cromátidas, unidas a través del centrómero por moléculas de cohesinas.

Uno de los hechos más tempranos de la profase en las células animales es la duplicación del centrosoma; los dos centrosomas hijos (cada uno con dos centriolos) migran entonces hacia extremos opuestos de la célula. Los centrosomas actúan como centros organizadores de microtúbulos, controlando la formación de unas estructuras fibrosas, los microtúbulos, mediante la polimerización de tubulina soluble. De esta forma, el huso de una célula mitótica tiene dos chochas que emanan microtúbulos. Metafase: A medida que los microtúbulos encuentran y se anclan a los cinetocoros durante la prometafase, los centrómeros de los cromosomas se congregan en la "placa metafásica" o "plano ecuatorial", una línea imaginaria que es equidistante de los dos centrosomas que se encuentran en los dos polos del huso. Este alineamiento equilibrado en la línea media del huso se debe a las fuerzas iguales y opuestas que se generan por los cinetocoros hermanos. El nombre "metafase" proviene del griego μετα que significa "después."

Dado que una separación cromosómica correcta requiere que cada cinetocoro esté asociado a un conjunto de microtúbulos (que forman las fibras cinetocóricas), los cinetocoros que no están anclados generan una señal para evitar la progresión prematura hacia anafase antes de que todos los cromosomas estén correctamente anclados y alineados en la placa metafásica. Esta señal activa el checkpoint de mitosis.

Anafase.- Cuando todos los cromosomas están correctamente anclados a los microtúbulos del huso y alineados en la placa metafásica, la célula procede a entrar en anafase. Es la fase crucial de la mitosis, porque en ella se realiza la distribución de las dos copias de la información genética original.

Entonces tienen lugar dos sucesos. Primero, las proteínas que mantenían unidas ambas cromatidas hermanas (las cohesinas), son cortadas, lo que permite la separación de las cromátidas. Estas cromátidas hermanas, que ahora son cromosomas hermanos diferentes, son separados por los microtúbulos anclados a sus cinetocoros al desensamblarse, dirigiéndose hacia los centrosomas respectivos.

A continuación, los microtúbulos no asociados a cinetocoros se alargan, empujando a los centrosomas (y al conjunto de cromosomas que tienen asociados) hacia los extremos opuestos de la célula. Este movimento parece estar generado por el rápido ensamblaje de los microtúbulos.

Estos dos estadios se denominan a veces anafase temprana (A) y anafase tardía (B). La anafase temprana viene definida por la separación de cromátidas hermanas,

mientras que la tardía por la elongación de los microtúbulos que produce la separación de los centrosomas. Al final de la anafase, la célula ha conseguido separar dos juegos idénticos de material genético en dos grupos definidos, cada uno alrededor de un centrosoma.

La telofase.-es la reversión de los procesos que tuvieron lugar durante la profase y prometafase. Durante la telofase, los microtúbulos no unidos a cinetocoros continúan alargándose, estirando aún más la célula. Los cromosomas hermanos se encuentran cada uno asociado a uno de los polos. La membrana nuclear se reforma alrededor de ambos grupos cromosómicos, utilizando fragmentos de la membrana nuclear de la célula original. Ambos juegos de cromosomas, ahora formando dos nuevos núcleos, se descondensan de nuevo en cromatina. La cariocinesis ha terminado, pero la división celular aún no está completa.

CITOCINESIS EN CÉLULAS ANIMALES Y VEGETALES La citocinesis (o citodiéresis), significado: división de la célula, es un proceso celular paralelo a la mitosis cuya finalidad es la división del citoplasma de la célula madre entre las células hijas. No es igual en las células animales y vegetales debido a las características fisiológicas de cada una. La citocinesis puede ser afectada por la cariocinesis (división nuclear), que es previa la división del citoplasma. Por ejemplo en casos en que se somete a una célula a cafeína no se produce citocinesis, lo que hace que la célula experimente cariocinesis y que el resultado sea una célula polinucleada. Por curiosidad también puede haber citocinesis sin cariocinesis, al someterse la célula a bromuro de etilo, o citocinesis en células anucleadas.

Citocinesis en células animales:

Las células animales experimentan una división de su citoplasma mediante un proceso de estrangulación y ello se acentúa tras la telofase. Todo comienza antes de la profase (durante los preparativos de la célula para su división: interfase) con la aparición del anillo preprofásico formado por microtúbulos que se sitúa en la mitad del huso mitótico (el lugar donde los cromosomas se dividen en dos) y que está unido a la membrana. La razón de la localización del huso en ese lugar es que ahí se encuentra un surco de miosina y actina. Tras la retirada de los cromosomas, en el centro, el anillo empieza a estrangular la célula por la mitad y al final consigue su división en dos, cayendo en las células hijas más o menos igual cantidad de citoplasma. Los restos del anillo preprofásico quedan en las células hijas y se utilizan para la formación del citoesqueleto de las células hijas.

Citocinesis en células vegetales: Las células vegetales se caracterizan por una citocinesis basada en la tabicación, ya que la pared celular no permite la estrangulación. A finales de la telofase se forma el fragmoplasto, vesículas de Golgi asociadas a microtúbulos polares, esta es el resultado de la fusión de los microtúbulos residuos de la mitosis y que se fusionan con los componentes de las vesículas formando una nueva pared celular. La división en un principio no es total sino que solo se divide los citoplasmas y están interconectados por plasmodesmos, unos poros de comunicación entre ambas células.

Diferencias entre ambas citocinesis: - En las células animales se produce la citocinesis por estrangulamiento mientras que en las vegetales se produce por tabicación. - Las células animales hijas están, tras la citocinesis, completamente separadas mientras que las vegetales permanecen unidas por plasmodesmos. - La célula vegetal utiliza sus vacuolas para aumentar su volumen frente a la citocinesis mientras que las animales lo hacen por medio de síntesis, lo que ocasiona un mayor gasto energético. - En las células vegetales el proceso de citocinesis se produce de dentro a fuera mientras que en las animales es al contrario. - Durante la citocinesis las células vegetales no pierden anchura en el centro mientras que con las animales debido al estrangulamiento se estrechan. Observación de un protozoo en proceso de citocinesis

Tras la replicación del ADN, se puede llevar a cabo la división celular o fase M. La división celular, tanto en las células animales como en las vegetales, consta de dos procesos: la mitosis, en la que se produce la división del núcleo; y la citocinesis, que consiste en la división del citoplasma. El objeto de la división celular es producir dos células hijas con idéntico material genético.

- Mitosis La mitosis, también llamada cariocinesis, tiene por objeto repartir de manera equitativa el material hereditario, que se ha duplicado en la fase S, entre las dos células hijas que se van a producir. Se divide en varias etapas sucesivas. + Profase

Se produce una condensación de la cromatina, y los cromosomas comienzan a hacerse visibles. Como ya se ha producido la replicación durante la fase S, cada uno está formado por dos cromátidas hermanas idénticas unidas por el centrómero. En las células que tienen centríolos ya duplicados en la fase G2, estos comienzan a separarse hasta que se sitúan en polos opuestos de la célula. A medida que se separan los centríolos, se forman entre ellos -por polimerización de los microtúbulos del ásterlos microtúbulos polares, que constituyen el huso acromático o huso mitótico. La membrana nuclear y el nucléolo desaparecen, y los cromosomas se dispersan por el citoplasma. En los centrómeros de cada cromosoma se forman los cinetocoros, a partir de los cuales se originan los microtúbulos cinetocóricos. + Metafase

Los cromosomas alcanzan el grado máximo de condensación. El huso acromático está formado y se extiende entre los dos polos de la célula. Los microtúbulos cinetocóricos empujan a los cromosomas de manera lenta y progresiva hasta situarlos en el plano medio del huso acromático, donde forman la placa ecuatorial o metafásica. Los centrómeros se colocan perpendiculares al eje formado por los dos centriolos, de manera que cada una de las cromátidas que forman el cromosoma metafásico queda orientada hacia un polo. + Anafase

Las dos cromátidas de cada cromosoma inician, de forma simultánea, un movimiento de separación hacia polos opuestos arrastradas por los microtúbulos cinetocóricos, que se acortan por despolimerización. La separación de ambas cromátidas se inicia por el centrómero y de forma sincronizada en todos los cromosomas de la placa metafásica. Los microtúbulos polares se alargan por polimerización y separan, cada vez más, los

dos polos del huso acromático. La anafase concluye cuando los cromosomas llegan a los polos. + Telofase

Los nucléolos reaparecen y los cromosomas comienzan a descondensarse, con lo que dejan de ser visibles. La membrana nuclear reaparece alrededor de cada grupo de cromosomas, delimitándose así dos zonas nucleares; una en cada polo de la célula. Las membranas se forman a partir del retículo endoplásmico.

- Citocinesis La división celular no termina con la mitosis; con ella se ha repartido la dotación genética de la célula, pero aún es necesario que el citoplasma se divida entre las dos células hijas y que los orgánulos citoplasmáticos se repartan de la manera más equitativa posible. Este proceso se denomina citocinesis, y ocurre de modo diferente en las células animales y vegetales. + La citocinesis en las células animales

En las células animales se produce un estrangulamiento que divide en dos a la célula madre. A la altura de la placa ecuatorial aparece un anillo contráctil formado por filamentos de actina y miosina. Este anillo se va estrechando, y origina un surco de segmentación que cada vez se hace más estrecho hasta que se produce el estrangulamiento total y la sepación de las dos células hijas. + La citocinesis en las células vegetales

En las células vegetales, a la altura de la placa ecuatorial se forma un tabique de separación entre las dos células hijas denominado fragmoplasto. Se forma por fusión de las vesículas del aparato de Golgi -que contienen los componentes que originan la pared celular- y los restos de los microtúbulos que formaban el huso acromático. El fragmoplasto no se cierra completamente, sino que se halla perforado por finos puentes citoplasmáticos o plasmodesmos que aseguran la comunicación entre las dos células hijas.