Mitosis y Meiosis

Diferencias en el propósito

Aunque ambos tipos de división celular se encuentran en muchos animales, plantas y hongos, la mitosis es más común que la meiosis y tiene una mayor variedad de funciones. La mitosis no sólo es responsable de la reproducción asexual en los organismos unicelulares, sino que también es lo que permite el crecimiento y la reparación celular en los organismos multicelulares, como los humanos. En la mitosis, una célula crea un clon exacto de sí misma. Este proceso es lo que está detrás del crecimiento de los niños hasta convertirse en adultos, la curación de cortes y contusiones, e incluso el recrecimiento de la piel, las extremidades y los apéndices en animales como las salamanquesas y los lagartos.

La meiosis es un tipo más específico de división celular (de las células germinales, en particular) que da lugar a gametos, ya sean óvulos o espermatozoides, que contienen la mitad de los cromosomas que se encuentran en una célula madre. A diferencia de la mitosis, con sus múltiples funciones, la meiosis tiene un objetivo limitado pero significativo: ayudar a la reproducción sexual. Es el proceso que permite que los hijos estén emparentados pero sigan siendo diferentes de sus dos padres.

Meiosis y diversidad genética

La reproducción sexual utiliza el proceso de meiosis para aumentar la diversidad genética. La descendencia creada a través de la reproducción asexual (mitosis) es genéticamente idéntica a su progenitor, pero las células germinales creadas durante la meiosis son diferentes de sus células progenitoras. Durante la meiosis se producen con frecuencia algunas mutaciones. Además, las células germinales sólo tienen un juego de cromosomas, por lo que se necesitan dos células germinales para crear un juego completo de material genético para la descendencia. Por lo tanto, la descendencia puede heredar genes de ambos progenitores y de ambos conjuntos de abuelos.

La diversidad genética hace que una población sea más resistente y adaptable al entorno, lo que aumenta las posibilidades de supervivencia y evolución a largo plazo.

La meiosis como forma de reproducción de los organismos unicelulares se originó con la propia vida, hace unos 3.800 millones de años. Se cree que la meiosis apareció hace unos 1.400 millones de años.

Etapas de la mitosis y la meiosis

Las células pasan alrededor del 90% de su existencia en una etapa conocida como interfase. Dado que las células funcionan de forma más eficiente y fiable cuando son pequeñas, la mayoría de las células llevan a cabo tareas metabólicas regulares, se dividen o mueren, en lugar de simplemente crecer en la interfase. Las células se «preparan» para la división replicando el ADN y duplicando los centríolos basados en proteínas. Cuando comienza la división celular, las células entran en las fases mitótica o meiótica.

En la mitosis, el producto final son dos células: la célula madre original y una nueva célula hija genéticamente idéntica. La meiosis es más compleja y pasa por fases adicionales para crear cuatro células haploides genéticamente diferentes que luego tienen el potencial de combinarse y formar una nueva descendencia diploide genéticamente diversa.

Etapas de la mitosis

Hay cuatro fases mitóticas: profase, metafase, anafase y telofase. Las células vegetales tienen una fase adicional, la preprofase, que ocurre antes de la profase.

• Durante la profase mitótica, la membrana nuclear (a veces llamada «envoltura») se disuelve. La cromatina de la interfase se enrolla y condensa fuertemente hasta convertirse en cromosomas. Estos cromosomas están formados por dos cromátidas hermanas genéticamente idénticas que están unidas por un centrómero. Los centrosomas se alejan del núcleo en direcciones opuestas, dejando atrás un aparato de huso.

• En metafase, las proteínas motoras que se encuentran a ambos lados de los centrómeros de los cromosomas ayudan a mover los cromosomas de acuerdo con la atracción de los centrosomas opuestos, colocándolos finalmente en una línea vertical hacia el centro de la célula; esto se conoce a veces como la placa de metafase o el ecuador del huso.

• Las fibras del huso comienzan a acortarse durante la anafase, separando las cromátidas hermanas en sus centrómeros. Estos cromosomas divididos son arrastrados hacia los centrosomas que se encuentran en los extremos opuestos de la célula, haciendo que muchas de las cromátidas aparezcan brevemente en forma de «V». Las dos porciones divididas de la célula se conocen oficialmente como «cromosomas hijos» en este punto del ciclo celular.

• La telofase es la fase final de la división celular mitótica. Durante la telofase, los cromosomas hijos se unen a sus respectivos extremos de la célula madre. Las fases anteriores se repiten, sólo que a la inversa. El aparato del huso se disuelve y se forman membranas nucleares alrededor de los cromosomas hijos separados. Dentro de estos núcleos recién formados, los cromosomas se desenrollan y vuelven al estado de cromatina.

• Se requiere un último proceso -la citocinesis- para que los cromosomas hijos se conviertan en células hijas. La citocinesis no forma parte del proceso de división celular, pero marca el final del ciclo celular y es el proceso por el que los cromosomas hijos se separan en dos células nuevas y únicas. Gracias a la mitosis, estas dos nuevas células son genéticamente idénticas entre sí y a su célula madre original; ahora entran en sus propias interfases individuales.

Etapas de la meiosis

Hay dos etapas primarias de la meiosis en las que se produce la división celular: la meiosis 1 y la meiosis 2. Ambas etapas primarias tienen cuatro fases propias. La meiosis 1 tiene profase 1, metafase 1, anafase 1 y telofase 1, mientras que la meiosis 2 tiene profase 2, metafase 2, anafase 2 y telofase 2. La citocinesis también desempeña un papel en la meiosis; sin embargo, al igual que en la mitosis, es un proceso separado de la propia meiosis, y la citocinesis aparece en un punto diferente de la división.

Meiosis I vs. Meiosis II

Para una explicación más detallada, véase Meiosis 1 vs. Meiosis 2. Meiosis 2.

En la meiosis 1, una célula germinal se divide en dos células haploides (reduciendo a la mitad el número de cromosomas en el proceso), y el objetivo principal es el intercambio de material genético similar (por ejemplo, un gen capilar; véase también genotipo frente a fenotipo). En la meiosis 2, que es bastante similar a la mitosis, las dos células diploides se dividen además en cuatro células haploides.

Etapas de la meiosis I

• La primera fase meiótica es la profase 1. Como en la mitosis, la membrana nuclear se disuelve, los cromosomas se desarrollan a partir de la cromatina y los centrosomas se separan, creando el aparato del huso. Los cromosomas homólogos (similares) de ambos progenitores se emparejan e intercambian ADN en un proceso conocido como crossing over. Esto da lugar a la diversidad genética. Estos cromosomas emparejados -dos de cada progenitor- se denominan tétradas.

• En la metafase 1, algunas de las fibras del huso se unen a los centrómeros de los cromosomas. Las fibras tiran de las tétradas en una línea vertical a lo largo del centro de la célula.

• En la anafase 1 es cuando las tétradas se separan unas de otras, con la mitad de los pares yendo a un lado de la célula y la otra mitad yendo al lado opuesto. Es importante entender que en este proceso se mueven cromosomas enteros, no cromátidas, como ocurre en la mitosis.

• En algún momento entre el final de la anafase 1 y el desarrollo de la telofase 1, la citocinesis comienza a dividir la célula en dos células hijas. En la telofase 1, El aparato del huso se disuelve, y las membranas nucleares se desarrollan alrededor de los cromosomas que ahora se encuentran en los lados opuestos de la célula madre / nuevas células.

Etapas de la Meiosis II

• En la profase 2, los centrosomas se forman y se separan en las dos nuevas células. Se desarrolla un aparato fusiforme y las membranas nucleares de las células se disuelven.

• Las fibras del huso se conectan a los centrómeros de los cromosomas en la metafase 2 y alinean los cromosomas a lo largo del ecuador celular.

• Durante la anafase 2, los centrómeros de los cromosomas se rompen y las fibras del huso separan las cromátidas. En este momento, las dos porciones divididas se conocen oficialmente como «cromosomas hermanos».

• Al igual que en la telofase 1, la telofase 2 es asistida por la citocinesis, que vuelve a dividir ambas células, dando lugar a cuatro células haploides llamadas gametos. Las membranas nucleares se desarrollan en estas células, que vuelven a entrar en sus propias interfases.

• Mitosis – Encyclopædia Britannica
• Meiosis – Encyclopædia Britannica
• Mitosis – Crash Course Biology – YouTube
• Meiosis – Crash Course Biology – YouTube
• Cómo se dividen las células – PBS (También ver la animación interactiva en Flash)
• Tutorial del ciclo celular y la mitosis – Hartnell College Biology
• División celular, Mitosis y Meiosis – Biología en la Universidad de Illinois-Chicago
• Mitosis y Meiosis – The Biology Web
• La belleza autodidacta de la centríola – Nautilus
• Wikipedia: División celular
• Wikipedia: Meiosis
• Wikipedia: Mitosis