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División celular: la mitosis y la meiosis

Conocer la diferencia entre mitosis y meiosis es importante. La mitosis siempre crea células con el mismo número de cromosomas e idénticos a los de las células madre. La meiosis tiene la mitad de cromosomas que en las células madre, además de ser diferentes por la recombinación genética. La otra diferencia también se encuentra en la cantidad de células hijas que da lugar cada célula. La mitosis da lugar a dos y la meiosis a cuatro.

La mitosis

Se define mitosis a un proceso de creación de células a través de la división celular. Esta división se asocia a la división de las células somáticas.

Las células somáticas de un organismo eucariótico son todas las que no van a llegar a convertirse en células sexuales. Con lo cual, este proceso de la mitosis crea dos células idénticas.

Fases de la mitosis

La interfase es una de las fases de la mitosis. Es el tiempo que recorre el proceso de la mitosis. Durante esa fase, se lleva a cabo la duplicación del número de cromosomas (el ADN). Cada hebra de ADN crea una copia idéntica a la del inicio. Esas hebras duplicadas se quedan unidas por el centrómero, con el fin de entregarle a cada célula nueva, el mismo contenido de material genético que tiene la original. También se multiplican otros orgánulos celulares, como los centríolos.

Una vez acabada la interfase, comienza la división celular, formada por cuatro fases que son la profase, la metafase, la anafase y telofase.

Profase de la mitosis

En el proceso de la profase, las hebras del ADN se van condensando y consiguen una forma en concreto llamada cromosoma. Desaparece el nucléolo y el involucro nuclear. Los centríolos s hospedan en lados opuestos en la célula y empiezan a formarse unos filamentos llamados huso mitótico.

Metafase de la mitosis

Las fibras del huso mitótico, en la metafase, se juntan a cada centrómero de los cromosomas. Se organizan en el plano ecuatorial de la célula unido cada uno a su doble o duplicado.

Anafase de la mitosis

En esta fase las parejas de cromosomas se dispersan en los centrómeros y se menean a lados opuestos de la célula. Ese desplazamiento es el resultante de la combinación entre el meneo del centrómero a lo largo d microtúbulos del huso y la interacción de los microtúbulos polares.

Telofase de la mitosis

Por último, en esta fase las cromátidas alcanzan los polos opuestos de la célula y se crean las nuevas membranas entorno a los núcleos hijos. Los cromosomas se desperdigan y dejan de ser visibles al microscopio.

Citocinesis. Esta es la fase en que se crean dos células hijas, pero con la misma cantidad de cromosomas de la célula madre.

La meiosis

Este proceso consiste en la división de células con la que se consiguen cuatro células hijas con la mitad de cromosomas. La meiosis se genera en dos etapas que son meiosis I y meiosis II.

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La importancia de la evolución de la meiosis es vital porque mediante su proceso se lleva a cabo la recombinación genética. Ésta es la responsable de la diversidad genética y evolución de las especies.

Primera división meiótica (meiosis I)

En la primera división meiótica se pueden apreciar los cromosomas, cada uno está formado por dos cromátidas. Esos cromosomas, cuya mitad procede de la parte materna y la otra por paterna, después de haber sido sometidos a ciertos procesos durante la profase, se colocan en zona ecuatorial de la célula.

Aquí se unen a las fibras del huso mitótico para migrar a los dos polos. De esta manera cada pareja de cromosomas homólogos se dirige cada una a un polo opuesto a la otra. Al finalizar la primera división meiótica se han generado dos células. Cada una de ellas con la mitad de cromosomas homólogos. Aquí está la diferencia.

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La mitosis también está constituida por 4 fases.

Profase I de la meiosis

La cromatina e encuentra en el núcleo celular, se condensa hasta la formación de estructuras con la apariencia de un bastoncillo llamados cromosomas. Cada uno de estos cromosomas tiene la forma de X, esto es porque se ha formado por dos cromátidas hermanas unidas por el centro, este punto se llama centrómero. Las cromátidas vienen derivadas del proceso de la duplicación del ADN, con lo que cada uno es idéntico genéticamente al otro.

En cuanto los cromosomas homólogos se han unido entre sí, en esta fase, se llevan a cabo intercambios cruzados. Se pierde de vista la membrana que cerca el núcleo y se crean unos microtúbulos proteicos. Éstos se dispersan de un polo a otro de la célula.

Metafase I de la meiosis

Los cuatro homólogos se encuentran dispuestos de forma simétrica por una línea imaginaria transversal a la zona. De esa forma, cada uno de ellos se dirige hacia uno de los polos de la célula.

Anafase I de la meiosis

Las fibras del huso mitótico contactan con los centrómeros y cada tétrada se traslada a un polo de la célula.

Telofase I de la meiosis

En ambos polos de la célula madre se crean dos conjuntos de cromosomas haploides, donde solo se encuentra un cromosoma de cada tipo. Los cromosomas siguen encontrándose en la fase tétrada. El citoplasma de las dos células se reparte y se lleva a cabo la división celular de la célula madre en dos células hijas que están separadas. Las fibras del huso se esfuman y los cromosomas se dispersan.

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Segunda división meiótica

En esta segunda división se excluye la replicación del ADN. Los cromosomas creados por dos cromátidas se trasladan a la línea ecuatorial y se adhieren al huso mitótico. Las cromátidas de cada cromosoma se dispersan hacia los polos.

De esta manera se crean cuatro células, cada una de esta con cuatro grupos haploide de cromosomas y con diversidad de cromosomas. En el proceso de separación se comprueba un reparto independiente de los cromosomas maternos y paternos.

Profase II de la meiosis

La cromatina vuelve a condensarse, con lo cual, pueden verse los cromosomas formados por dos cromátidas fusionados por el centrómero. Aquí se formará de nuevo el huso mitótico de los microtúbulos.

Metafase II de la meiosis

Los cromosomas se encuentran dispuestos en la línea ecuatorial transversal respecto a las fibras del huso, de tal manera que cada cromátida esté dirigida a uno de los polos de la célula.

Anafase II de la meiosis

Las cromátidas se trasladan a los polos de la célula través del huso mitótico, de esta forma cada cromátida se transforma en un cromosoma.

Telofase II

En ambos polos de la célula, se crean dos conjuntos de cromosomas, las fibras se disgregan, los cromosomas comienzan a desaparecer y se crea una membrana nuclear. El citoplasma se divide se crean dos células hijas haploides.

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Diferencias entre la mitosis y la meiosis

  • La mitosis es asexual y la meiosis es sexual
  • En la mitosis, la célula madre se divide en dos y en la meiosis la célula madre se divide en cuatro
  • En la meiosis, las células hijas poseen la mitad de los cromosomas de las células madre y en la mitosis la cantidad de cromosomas es igual tanto en las células madres como en las hijas
  • La mitosis se lleva a cabo en todos los organismos que tengan células eucariotas y la meiosis sólo ocurre en organismos con reproducción sexual (ambos progenitores)

Importancia de la meiosis en la fecundación

Como ya hemos explicado anteriormente, las células sexuales, es decir, los óvulos y los espermatozoides son las únicas células diferentes al resto del cuerpo respecto a carga cromosómica porque solo contienen la mitad de la información genética. Esto es muy importante en el momento de la fecundación porque así el embrión tendrá la carga de cromosomas correctas para que su fecundación y desarrollo sea viable y correcto. Además, así nuestros descendientes siempre tendrán la mitad de cromosomas del padre y la mitad de cromosomas de la madre.

Ovogénesis

El fenómeno de la ovogénesis de produce cuando los óvulos parten de una célula madre diploide, es decir, una célula con 22 parejas de cromosomas y un par XX. De esta manera, cuando finaliza la división celular de cada célula madre se producen otras cuatro células distintas que tienen la mita de información de cromosomas que la original. De tal manera, en los óvulos ya no tendremos dos cromosomas para cara característica sino que solo hay uno y no habrá contenido por duplicado.

En la ovogénesis, los óvulos se originan a partir de una célula madre diploide, con 22 parejas de cromosomas y un par XX. Cuando acaba la división celular, de cada célula madre (ovogonia), surgen cuatro células distintas que tienen la mitad de información que la célula madre inicial. Por tanto, en los óvulos ya no habrá dos cromosomas que regulen cada característica, sino solo uno, sin contenido duplicado.

Espermatogénesis

Lo mismo ocurre con los espermatozoides en la espermatogénesis. El contenido de cromosomas de cada gameto se produce al azar con uno de los miembros de cada pareja de cromosomas inicial. Al unirse con el ovocito con la información reducida, se vuelven a formar 23 parejas formadas cada una de ellas por un cromosoma de la madre y otro del padre.

La meiosis y la fertilidad

Si la división de los cromosomas no se realiza de manera correcta y equitativa entre las dos células hijas podemos encontrar problemas puesto que estarán descompensadas ya que una de ellas tendrá cromosomas de menos y otra de más. De esta manera, si la meiosis ha sido alterada puede ser un problema muy grave de fertilidad y suele ser uno de los problemas a los que se enfrentan las parejas que finalmente se decantan por reproducción asistida.

Aneuploidías

Llamamos células aneuploides a aquellas celulas que tienen varios cromosomas de más, normalmente causado por errores en la división celular, durante el proceso de mitosis o meiosis. De esta manera, los gametos que resulten de esta fecundación también serán aneuploides. Es importante saber que también pueden producirse aneuploidías durante el desarrollo del embrión.

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Las aneuploidías son una de las principales causas de aborto, sobre todo en aquellos que ocurren durante el primer trimestre de embarazo. De esta manera, en aquellas pacientes que ya han tenido varios abortos es convenientes realizar el diagnóstico genético preimplantacional (DGP).

Igualmente, aunque la mayoría de los embriones con este problema no son viables, sí hay algunos que se desarrollan con pequeñas anomalías pero que son totalmente compatibles con la vida.

  • Síndrome de Patau: trisomía del cromosoma 13
  • Síndrome de Edwards: trisomía del cromosoma 18
  • Síndrome de Down: trisomía del cromosoma 21

¿Cómo puedo saber ti tengo problemas al realizar la meiosis?

Las pruebas que se suelen realizar a un hombre para saber si tiene problemas al realizar la meiosis son análisis comosómicos de una muestra seminal. La prueba que más suele realizarse es el FISH de espermatozoides.

En las mujeres, en cambio, es más difícil detectarlo y el proceso es más costoso también. Normalmente suele realizarse un tratamiento de FIV y el DGP.

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