Un documento basado en la animación "Cell cycle and Mitosis", cuyo URL está al principio del texto. Puede ser muy útil para los segundos medios de la educación chilena. El material fue subido para mis alumnos del San Fernando College.

1. Ciclo celular y mitosis 3D.
http://www.mhhe.com/biosci/bio_animations/06_MH_CellCycle_Web/index.html
Un humano adulto posee un número estimado de 100 trillones
de células y, sin embargo, nuestra vida comienza con una sola
célula, el cigoto. Para crecer, desarrollarnos y reparar los tejidos
dañados nos basamos en la división celular: En las células
eucariotas, este proceso es ejecutado por una serie de muy bien
orquestados pasos llamado mitosis. Cada día, nuestro cuerpo
debe producir millones de células de la piel para reemplazar
aquella perdidas durante nuestras actividades normales. Cada
una de estas células debe tener un complemento completo del
material genético. Antes de la división celular, donde las células
se dividen en dos células idénticas, el ADN necesita ser replicado
para que cada célula hija reciba una copia exacta. Luego de la
replicación del ADN, los cromosomas se condensan en el núcleo
de la célula. El ADN se condensa enrollándose alrededor de
proteínas histonas, formando nucleosomas. A estas estructuras
similares a “cuentas de collar” se les llama cromatina. A medida
que la célula se prepara para dividirse, la cromatina se enrolla
aún más, acortando y condensando al cromosoma. Cada una de
las unidades longitudinales de los cromosomas replicados es
llamada Cromátida hermana. La replicación del ADN y la
formación de cromátidas hermanas es una parte del ciclo
celular. Preparándose para la división celular, la célula pasa a
través de la
interfase, la
cual puede ser
dividida en tres
fases distintas.
Durante G1, o
intervalo 1, se
replican todos
los organelos y
componentes

2. citoplasmáticos, incluyendo
a los centriolos de las
células animales.
Luego, durante S, o fase de
síntesis, se replica el ADN.
Finalmente durante G2 o
Intervalo 2, se producen
todas las enzimas
necesarias para ayudar al
proceso de división celular.
La mayoría de las células
eucariotas pasan una gran
cantidad de tiempo en
interfase y un período muy corto de tiempo dividiéndose, un
proceso llamado mitosis. La célula está ahora lista para seguir a
través de la mitosis, la cual consta de las siguientes fases:
profase, metafase, anafase y telofase.
Durante la profase se condensan los cromosomas y se presentan
como dos cromátidas
hermanas que se
mantienen juntas por
el centrómero. El
citoesqueleto se
desarma a medida que
el uso mitótico empieza
a formarse. En una
célula animal, los
centriolos juegan un
importante rol en la
distribución de los cromosomas en la división celular. Los
centriolos migran hacia los polos opuestos estableciendo un
puente de microtúbulos llamado huso mitótico (o huso
acromático), y la membrana nuclear se desintegra. Hacia el final
de la profase los cromosomas se unen mediante dos estructuras

3. laminares proteicas llamadas cinetocoros, (situados a cada lado
del centrómero) a microtúbulos que nacen de cada polo,
moviendo los cromosomas hacia al ecuador de la célula.
Durante la metafase todos
los cromosomas están
alineados en el ecuador de la
célula, llamado placa
metafásica.
La anafase comienza
cuando se degradan las
proteínas (cohesinas *) que
mantienen a las
cromátidas hermanas
fusionadas, liberando a los
cromosomas individuales
(no replicados). Los
cromosomas libres son
luego arrastrados por sus
cinetocoros hacia los
polos opuestos.
En la telofase, se
forma un surco de
segmentación en el
centro de la célula
debido a la acción
de un anillo
contráctil de
filamento de
actina que rodea el
interior de la

4. circunferencia celular. Los cromosomas se agrupan en los polos
opuestos y empieza su descondensación a medida que la
membrana nuclear se vuelve a formar alrededor de ellos. El huso
mitótico se desarma a medida que los microtúbulos son
descompuestos en monómeros de tubulinas que pueden ser
usados como citoesqueleto de las células hijas. En las células
animales, la citocinesis completa la división celular por
extensión del surco de segmentación para separar
completamente a las células hijas recién formadas. Debido a que
la pared celular de las células vegetales no puede ser
constreñida por las fibras de actina (lo que impide la formación
del surco de condensación) el citoplasma se divide por la
formación de una nueva pared dentro de la célula, originada por
vesículas membranosas
secretadas por el Aparato
de Golgi que se depositan
en el ecuador de la célula
constituyendo la placa
celular o fragmoplasto.
Como las células
animales, las vegetales
usan la citocinesis para terminar la división de
los contenidos del citoplasma entre las dos células hijas
idénticas. Durante el ciclo celular, se presentan ciertos puntos
de control para asegurar que el proceso se realice
correctamente y, si no es así, el ciclo celular se detendrá en el
punto de control y lo corregirá o, posiblemente, inhiba la
división de la célula. El primer punto de control es el G1/S y es
considerado el principal punto en el cual el ciclo celular
continúa o es detenido. Pueden influir en el ciclo celular señales
externas y factores de crecimiento y afectar el avance durante
o antes de este crítico punto de control. El punto de control
G2/M le permite a la célula, que ha completado exitosamente las
tres fases de la interfase, comenzar la mitosis. El último es el

5. punto de control del huso, el cual asegura que todos los
cromosomas se hayan unido al huso preparándose para la
anafase. Los factores de crecimiento, el tamaño de la célula y
el estado nutricional de la célula son todos los factores que
contribuyen a la regulación del ciclo celular asegurando que se
dividan sólo ciertas células en los momentos apropiados. Una
vez que todos los puntos de control en interfase están
desbloqueados, puede ocurrir la mitosis. Desde la interfase a la
citocinesis, todo el proceso de división celular puedes durar un
promedio de 10-20 horas en una célula animal o vegetal típica.
Además, dependiendo de la naturaleza y uso de la célula, el
proceso puede ocurrir con frecuencias diferentes. En humanos,
nuestras células de la piel tienen una alta tasa de rotación
debido al uso y desgaste y deben pasar por la mitosis con mucha
frecuencia, mientras que otras células, tales como las neuronas
adultas y las células musculares raramente se dividen. La
precisión de la mitosis, así como la consistencia de los puntos de
control durante la interfase, asegura que la mayoría de las
células en un organismo eucariota pueda producir copias
idénticas de ellas. Este proceso permite el crecimiento y
reparación para prolongar el funcionamiento global así como la
vida misma.
Notas del profesor: Recuerde que en eucariotas unicelulares,
como los protistas, la mitosis es ocupada para la reproducción
de los organismos.
*La primera función que fue atribuida a las cohesinas, y por la cual llevan
su nombre, es la de mantener las cromátidas hermanas unidas durante el
ciclo celular hasta su correcta segregación en la anafase.
Durante la mitosis es esencial en primer lugar la ordenación de los
cromosomas en la placa metafásica y en segundo lugar la pérdida de
cohesión entre cromátidas hermanas que permita la migración a polos
opuestos durante la anafase. Este proceso es posible por la liberación de
forma abrupta de las cohesinas que dejan de enlazar a las cromátidas
hermanas. Proceso que ha de coordinarse de forma estricta con el cambio

6. de metafase a anafase, es decir, con la puesta en marcha de los
mecanismos de tracción de los microtúbulos del huso mitótico. La acción
simultánea de la separación de cromátidas y la tracción de los microtúbulos
es el resultado de un mecanismo de convergencia entre dos vías
moleculares que se inician antes en el tiempo y que estándisparadas por la
enzima quinasa dependiente de ciclina M (M-cdk).
En la división de las células vegetales, el comportamiento cromosómico es
igual al descripto en las células animales.
Una de las diferencias más notables es que las células vegetales no
poseen centriolos ni derivados centriolares. Pero este no es un
impedimento para la formación del huso mitótico, en este caso se lo

7. denomina “huso anastral “. La formación de microtúbulos está relacionada
con los cinetocoros. Otra de las diferencias está dada por la citocinesis,
en las células vegetales, el citoplasma se divide en la línea media por un
tabique que comienza a formarse en la anafase, llamado fragmoplasto,
que estaría formado por microtúbulos y vesículas derivadas de
dictiosomas (los sacos del aparato de Golgi). Con el tiempo, las vesículas
se fusionan y dejan un espacio limitado por una membrana, la placa
celular. A medida que se fusionan más vesículas, los bordes de la placa
en crecimiento se juntan con la membrana celular y de este modo se
establece un espacio entre las dos células hijas, completando así su
separación.