División celular: fases e importancia de la mitosis y la meiosis
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Las células eucariotas se dividen de dos formas. La mitosis produce células idénticas a la original y sirve para crecer y reparar tejidos. La meiosis produce células con la mitad de cromosomas y sirve para formar los gametos (óvulos y espermatozoides).
Conceptos previos
- Cromosoma: estructura formada por ADN y proteínas. Después de la fase S, cada cromosoma tiene dos cromátidas hermanas unidas por el centrómero.
- Cromosomas homólogos: los dos cromosomas de un par, uno heredado de la madre y otro del padre. Tienen los mismos genes, aunque pueden tener distintos alelos.
- Diploide (2n): célula con dos juegos de cromosomas (pares de homólogos). Las células del cuerpo humano son diploides: (23 pares).
- Haploide (n): célula con un solo juego de cromosomas. Los gametos humanos son haploides: .
Mitosis
La realizan las células somáticas (las del cuerpo). A partir de una célula diploide se forman dos células hijas diploides, genéticamente idénticas a la madre.
Fases de la mitosis
| Fase | Qué ocurre |
|---|---|
| Profase | La cromatina se condensa y se ven los cromosomas, cada uno con dos cromátidas. Desaparecen la envoltura nuclear y el nucléolo. Los centriolos van a los polos y se forma el huso mitótico (en las células animales, con ásteres; las plantas no tienen centriolos, pero sí huso) |
| Metafase | Los cromosomas se alinean en el centro de la célula, en la placa ecuatorial, unidos por su centrómero a las fibras del huso |
| Anafase | Los centrómeros se separan y las cromátidas hermanas se dirigen a polos opuestos |
| Telofase | Los cromosomas llegan a los polos y se descondensan; se forman de nuevo dos envolturas nucleares y los nucléolos; el huso desaparece |
Al final de la telofase ocurre la citocinesis, la división del citoplasma: en las células animales se forma un surco de estrangulamiento y en las vegetales, una placa celular que dará lugar a la nueva pared.
Una forma de recordar el orden es la palabra PMAT.
Importancia de la mitosis
- Crecimiento de los organismos pluricelulares.
- Reparación de tejidos y reemplazo de células muertas (la piel, la sangre, el revestimiento del intestino).
- Reproducción asexual en organismos unicelulares y en muchas plantas.
- Mantiene constante el número de cromosomas de una célula a otra.
Meiosis
Ocurre solo en las células germinales de las gónadas (testículos y ovarios en los animales). A partir de una célula diploide se forman cuatro células haploides, todas distintas entre sí. Tiene dos divisiones consecutivas, con una sola duplicación del ADN.
Primera división meiótica (meiosis I): reduccional
| Fase | Qué ocurre |
|---|---|
| Profase I | Los cromosomas se condensan y los homólogos se aparean (sinapsis), formando tétradas (cuatro cromátidas). Ocurre el entrecruzamiento (crossing over): los homólogos intercambian fragmentos. Desaparece la envoltura nuclear |
| Metafase I | Los pares de homólogos se alinean en el ecuador |
| Anafase I | Se separan los cromosomas homólogos (no las cromátidas): uno de cada par va a cada polo |
| Telofase I | Se forman dos células, cada una con la mitad de cromosomas, aunque cada cromosoma todavía tiene dos cromátidas |
Segunda división meiótica (meiosis II): ecuacional
Es parecida a una mitosis, pero sin duplicar el ADN:
| Fase | Qué ocurre |
|---|---|
| Profase II | Los cromosomas se condensan y se forma el huso |
| Metafase II | Los cromosomas (ya no en pares) se alinean en el ecuador |
| Anafase II | Se separan las cromátidas hermanas hacia los polos |
| Telofase II | Se forman núcleos y el citoplasma se divide: resultan cuatro células haploides |
Importancia de la meiosis
- Reduce a la mitad el número de cromosomas. Así, cuando un óvulo () se une con un espermatozoide (), el cigoto recupera el número de la especie ().
- Produce variabilidad genética de dos formas: el entrecruzamiento mezcla los genes de los cromosomas paterno y materno, y la segregación al azar de los homólogos combina de muchas formas los cromosomas de cada progenitor. Solo por la segregación, una persona puede formar millones de gametos distintos.
- La variabilidad es la materia prima de la evolución.
Los errores en la meiosis pueden producir gametos con un cromosoma de más o de menos. Si un óvulo con dos cromosomas 21 es fecundado, el bebé tendrá tres (trisomía 21 o síndrome de Down).
Comparación entre mitosis y meiosis
| Mitosis | Meiosis | |
|---|---|---|
| Células que la realizan | Somáticas | Germinales |
| Número de divisiones | Una | Dos |
| Células resultantes | 2 | 4 |
| Número de cromosomas | Diploides (2n), igual que la madre | Haploides (n), la mitad |
| Información genética | Idéntica a la célula madre | Distinta, por entrecruzamiento y segregación |
| Apareamiento de homólogos | No | Sí, en la profase I |
| Función | Crecimiento, reparación, reproducción asexual | Formación de gametos, reproducción sexual |
Comprueba lo aprendido
1. ¿En qué fase de la mitosis los cromosomas se alinean en el ecuador?
En la metafase.
2. Un perro tiene 2n = 78. ¿Cuántos cromosomas tienen sus espermatozoides?
cromosomas.
3. ¿En qué fase ocurre el entrecruzamiento y por qué es importante?
En la profase I de la meiosis. Mezcla los genes de los cromosomas homólogos y aumenta la variabilidad genética.
Practica con los ejercicios resueltos de esta unidad:
Ejercicios de ciclo celular, mitosis, meiosis y reproducción
Referencias
- Campbell, N. A. y Reece, J. B. (2007). Biología (7.ª ed.). Editorial Médica Panamericana.
- Ville, C. A., Solomon, E. P., Berg, L. R. y Martin, D. W. (1996). Biología (4.ª ed.). McGraw-Hill Interamericana.
- Colegio Nacional de Matemáticas. Guía práctica para el examen de ingreso a la universidad. Pearson Educación (temario de referencia).
