División celular

Una célula madre genera dos hijas mediante la división celular.

La división celular es el proceso mediante el cual una célula madre se divide para dar lugar a dos células hijas. Este proceso es fundamental para el crecimiento, desarrollo y mantenimiento de los organismos vivos. La división celular ocurre en dos etapas principales: la división nuclear, conocida como mitosis, y la división del citoplasma, llamada citocinesis.

Durante la mitosis, el material genético de la célula madre, que está contenido en el núcleo celular, es replicado y distribuido equitativamente entre sus descendientes. Este proceso asegura que las células hijas tengan una copia idéntica del ADN original. Luego, durante la citocinesis, el citoplasma y los orgánulos celulares se dividen entre las células hijas, lo que resulta en la formación de dos células hijas completas.

La división celular es crucial para una variedad de funciones biológicas, incluyendo el crecimiento y desarrollo durante la embriogénesis, la reparación de tejidos dañados y la renovación de células en tejidos y órganos adultos. También es importante para la reproducción asexual en organismos unicelulares y para la producción de gametos en la reproducción sexual en organismos multicelulares.

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Temas

Resumen

• Mitosis
• Meiosis
• Anomalías y consecuencias
• Cáncer
• Metástasis
• Árbol de temas relacionados

Mitosis

La mitosis es un proceso fundamental en la división celular que se encarga de la reproducción exacta de las células hijas, asegurando que cada una reciba una copia idéntica del material genético presente en la célula madre.

Propósito de la mitosis:

• reproducción celular: asegura que la célula madre produzca hijas iguales a ella a nivel genético, manteniendo así la continuidad del material genético;
• crecimiento y desarrollo: de los organismos multicelulares al producir nuevas células;
• reparación y regeneración: de tejidos dañados, reemplazando las células muertas o dañadas por células nuevas.

Etapas de la mitosis:

• profase: la cromatina (ADN y proteínas asociadas) se condensa y se hace visible como cromosomas. El nucléolo desaparece, y la membrana nuclear se desintegra. Los centríolos comienzan a moverse a los polos opuestos de la célula y forman el huso mitótico;
• metafase: los cromosomas, ya condensados, se alinean en el plano ecuatorial de la célula, conocido como el huso mitótico. Las fibras del huso se unen a los centrómeros de los cromosomas, preparándolos para su separación;
• anafase: se produce la división de los centrómeros de los cromosomas, separando las cromátidas hermanas. El huso mitótico, más precisamente sus fibras, tiran de éstas en dirección a los polos opuestos;
• telofase: los cromosomas llegan a los polos de la célula y comienzan a desenrollarse, volviendo a su estado de cromatina. La membrana nuclear se forma alrededor de cada conjunto de cromosomas en cada polo, y los nucléolos reaparecen. La división celular completa se acerca a su conclusión.

A lo largo de la mitosis se produce la regulación del ciclo celular para garantizar la precisión y la integridad del proceso. Cada punto de control, como el del ciclo celular en G1, el de G2 y el de la metafase, supervisan el progreso del ciclo celular y evitan el avance a la siguiente etapa hasta que se completen los procesos necesarios y se resuelvan posibles daños en el ADN.

Las proteínas reguladoras, como las quinasas dependientes de ciclina (CDK) y las ciclinas, controlan la actividad de las enzimas que promueven la progresión a través de las diferentes etapas de la mitosis, asegurando una secuencia precisa y coordinada de eventos. La desregulación de estos puntos de control puede conducir a enfermedades como el cáncer, donde las células pueden dividirse de manera descontrolada y sin restricciones.

Cada célula hija recibe una copia igual del material genético de su madre.

Meiosis

La meiosis es un proceso de división celular especializado que ocurre en las células sexuales (gametos) de organismos eucariotas, con el propósito principal es reducir su número de cromosomas a la mitad, garantizando así que cuando se unan durante la fertilización, el número cromosómico se restablezca y se mantenga constante en la descendencia. En resumen, la meiosis es esencial para la reproducción sexual y la generación de variabilidad genética.

Aunque la mitosis y la meiosis comparten algunas similitudes en sus etapas básicas, como la división nuclear y la citoplasmática, hay diferencias claves entre los dos procesos. Mientras que la mitosis produce células genéticamente idénticas a la célula madre, la meiosis genera células hijas con la mitad del número cromosómico. Además, la mitosis tiene una única división celular, mientras que la meiosis consta de dos divisiones sucesivas: meiosis I y meiosis II.

Etapas de la meiosis:

• Meiosis I
  • profase I: se subdivide en cinco subfases: leptoteno, cigoteno, paquiteno, diploteno y diacinesis. Durante esta etapa, los cromosomas homólogos se aparean y forman bivalentes, intercambiando segmentos de ADN en un proceso llamado entrecruzamiento;
  • metafase I: los bivalentes (pares de cromosomas homólogos) se alinean en el plano ecuatorial de la célula, con los cromosomas homólogos orientados hacia polos opuestos de la célula;
  • anafase I: los cromosomas homólogos se separan y se mueven hacia polos opuestos de la célula, reduciendo así el número cromosómico a la mitad. Las cromátidas hermanas no se separan;
  • telofase I: los cromosomas alcanzan los polos opuestos y se descondensan. La membrana nuclear se reforma alrededor de cada conjunto de cromosomas, y la citocinesis (división del citoplasma) comienza, dando lugar a un par de células hijas haploides.
• Meiosis II
  • profase II, metafase II, anafase II y telofase II: estas etapas son similares a las de la mitosis, pero ocurren en células haploides resultantes de la meiosis I. Durante la meiosis II, las cromátidas hermanas de cada cromosoma se separan y se mueven hacia los polos opuestos de la célula. Al final de la meiosis II, se forman cuatro células hijas haploides, cada una con un conjunto único de cromosomas.

Las anomalías en la división celular, como la pérdida de regulación de los puntos de control del ciclo celular y la acumulación de mutaciones genéticas, son causas subyacentes del cáncer. Por ejemplo, la desregulación de genes (como el oncogén) que promueven la proliferación celular, o el supresor tumoral, que inhibe la división celular y promueven la apoptosis, pueden conducir al desarrollo de cáncer. Además, las mutaciones en genes reparadores del ADN pueden aumentar la susceptibilidad a la acumulación de mutaciones y el desarrollo de cáncer.

El cáncer es una posible consecuencia de las anomalías en la división celular.

Metástasis

La metástasis es un proceso en el que las células cancerosas se diseminan desde el sitio original del tumor primario a otras partes del cuerpo a través del sistema linfático o circulatorio. Una vez que se establecen en un nuevo sitio, pueden comenzar a proliferar y formar nuevos tumores secundarios.

La proliferación incontrolada de células cancerosas en diferentes partes del cuerpo puede afectar gravemente la función de los órganos y tejidos afectados, lo que puede resultar en complicaciones graves e incluso la muerte si no se trata adecuadamente.