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Mitosis: Fases y Mecanismos de la División Celular, Apuntes de Biología Vegetal

Universidad de San Carlos de GuatemalaBiología Vegetal

Este documento explora en detalle el proceso de división celular, centrándose en la mitosis. Comienza con una introducción a la cariocinesis y la citocinesis, destacando la importancia de la condensación cromosómica en la profase. Se profundiza en el papel de las cinasas y fosfatasas, especialmente el complejo de ciclina b/cdk1, como reguladores maestros de la mitosis. Además, se examinan las fases de prometafase, metafase, anafase (a y b) y telofase, detallando los mecanismos y estructuras clave involucradas en cada etapa. Finalmente, se aborda la citocinesis, el proceso de división del citoplasma, y la formación del anillo contráctil y el cuerpo intermedio. El documento proporciona una visión completa y detallada de la mitosis, ideal para estudiantes de biología y áreas relacionadas.

Tipo: Apuntes

2024/2025

Subido el 20/06/2025

erick-jose-rodriguez-perez-b
erick-jose-rodriguez-perez-b 🇬🇹

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UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA
CENTRO UNIVERSITARIO DEL NOROCCIDENTE.
CUNOROC
MEDICINA
BIOLOGÍA CELULAR Y MOLECULAR
DIVISIÓN CELULAR PARTE II
INTRODUCCIÓN
Basado en Lewin
La mitosis ocurre mediante el inicio y la terminación de dos procesos separados y distintos:
la cariocinesis y la citocinesis.
Durante la cariocinesis los cromosomas replicados son separados hacia dos núcleos hijos
distintos.
Durante la citocinesis el citoplasma se divide entre estos dos núcleos para formar dos
células hijas independientes.
El primer signo visible de una división inminente es la aparición de cromosomas en
condensación dentro del núcleo. Esto empieza la profase de la mitosis.
En algún momento durante la profase, ocurren cambios bioquímicos dentro de la célula que
la comprometen a mitosis. También aparecen en la profase los centrosomas que
desempeñan un papel muy importante en la formación del huso: no sólo definirán los dos
polos del huso; también formarán muchos de los microtúbulos usados en su construcción.
Las células son impulsadas hacia la mitosis mediante la adicción de grupos fosfato a
algunas proteínas y su liberación desde otras. Enzimas conocidas como cinasas y
fosfatasas logran esta fosforilación y desfosforilación. Durante la mitosis la cinasa más
importante es el complejo de ciclina B/CDK1. Se considera que esta enzima es el regulador
maestro de la mitosis.
La desintegración de la envoltura nuclear marca el inicio de la prometafase de la mitosis.
Durante esta fase, los cromosomas interactúan con los dos centrómeros y sus
disposiciones de microtúbulos asociadas para formar el huso. Conforme los cromosomas
quedan fijos al huso, pasan por una serie de movimientos complejos llamados congresión.
Durante la congresión los cromosomas se mueven tanto hacia los polos del huso como en
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¡Descarga Mitosis: Fases y Mecanismos de la División Celular y más Apuntes en PDF de Biología Vegetal solo en Docsity!

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA CENTRO UNIVERSITARIO DEL NOROCCIDENTE. CUNOROC MEDICINA BIOLOGÍA CELULAR Y MOLECULAR

DIVISIÓN CELULAR PARTE II

INTRODUCCIÓN

Basado en Lewin La mitosis ocurre mediante el inicio y la terminación de dos procesos separados y distintos: la cariocinesis y la citocinesis. Durante la cariocinesis los cromosomas replicados son separados hacia dos núcleos hijos distintos. Durante la citocinesis el citoplasma se divide entre estos dos núcleos para formar dos células hijas independientes. El primer signo visible de una división inminente es la aparición de cromosomas en condensación dentro del núcleo. Esto empieza la profase de la mitosis. En algún momento durante la profase, ocurren cambios bioquímicos dentro de la célula que la comprometen a mitosis. También aparecen en la profase los centrosomas que desempeñan un papel muy importante en la formación del huso: no sólo definirán los dos polos del huso; también formarán muchos de los microtúbulos usados en su construcción. Las células son impulsadas hacia la mitosis mediante la adicción de grupos fosfato a algunas proteínas y su liberación desde otras. Enzimas conocidas como cinasas y fosfatasas logran esta fosforilación y desfosforilación. Durante la mitosis la cinasa más importante es el complejo de ciclina B/CDK1. Se considera que esta enzima es el regulador maestro de la mitosis. La desintegración de la envoltura nuclear marca el inicio de la prometafase de la mitosis. Durante esta fase, los cromosomas interactúan con los dos centrómeros y sus disposiciones de microtúbulos asociadas para formar el huso. Conforme los cromosomas quedan fijos al huso, pasan por una serie de movimientos complejos llamados congresión. Durante la congresión los cromosomas se mueven tanto hacia los polos del huso como en

dirección contraria a estos últimos. Cada cromosoma se mueve hacia un polo y después hacia el otro; a menudo cambia de dirección varias veces antes de que se complete el proceso. Finalmente estos movimientos llevan a la congresión de todos los cromosomas hacia un plano, o placa en el ecuador del huso, a la mitad entre los dos polos. En casi todas las células la prometafase es la fase más prolongada de la mitosis, porque dura hasta que todos los cromosomas están posicionados en el ecuador. Una vez que los cromosomas están cerca del ecuador del huso, se considera que la célula está en metafase , cuya duración puede variar dependiendo del tipo de célula. Sorprendentemente, los procesos que ha llevado a cabo la célula hasta este punto son reversibles. La metafase termina cuando las dos cromátidas hermanas de cada cromosoma se separan, los que empieza la anafase de la mitosis. Aunque cada cromosoma se replicó antes de la mitosis, en circunstancias normales sus dos cromátidas constituyentes sólo se hacen visibles como unidades separadas poco antes del final de la metafase. La separación de cromátidas al principio de la anafase marca otro punto de no retorno en al mitosis: coincide con la destrucción de las proteínas de unión que sostienen juntas las cromátidas, y con la desactivación de la cinasa reguladora maestra que impulsa las células hacia la mitosis. Después de que las cromátidas hermanas se han separado, se alejan una de otra hacia los polos diferentes del huso. Este movimiento ocurre mediante una combinación de dos mecanismos. Durante la anafase A , la distancia entre cada cromátida y el polo al cual está fija disminuye. Al mismo tiempo, los dos polos del huso mitótico se separan más y tiran de ellos de los grupos de cromosomas que tienen fijos en un proceso conocido como alargamiento del huso, o anafase B. El final de la mitosis, la telofase, empieza conforme los cromosomas comienzan a volver a formar núcleos cerca de los polos. A medida que empieza la telofase cada cromosoma forma su propio núcleo pequeño; éstos a continuación se fusionan para formar un núcleo único de mayor tamaño. Durante la telofase también empiezan los eventos que dividirán a la célula en dos.

Las cromátidas repentinamente empiezan a moverse hacia el polo tan pronto se separan; este movimiento es impulsado tanto por la actividad en el cinetocoro como por el flujo de micortúbulos. Conforme los dos grupos de cromátidas que se están separando se mueven hacia los polos respectivos durante la anafase A, los polos mismos se separan. Este procesos de alargamiento del huso es la anafase B. La anafase B aumenta la separación entre los dos grupos de cromátidas, lo que asegura que el surco que más tarde dividirá al citoplasma y generará las dos nuevas células hijas surja entre los dos nuevos núcleos que se están formando. Se usan dos mecanismos para mover los polos del huso y separarlos a medida que el huso se alarga en la anafase B. Motores moleculares tipo cinesina empujan sobre el microtúbulos de polaridad opuesta. Al mismo tiempo la dineína citoplasmática fijada en la membrana celular tira de los microtúbulos astrales.

TELOFASE

Después de que los cromosomas se han separado, la célula debe empezar la citocinesis y finalmente salir de la mitosis. Durante la telofase los cromosomas dentro de cada grupo de anafase se descondensan, mientras que se forma una nueva envoltura nuclear alrededor de su periferia. Al mismo tiempo, el huso se desmonta y los microtúbulos en los ásteres se hacen más largos, y se forma una nueva estructura basada en microtúbulos llamada cuerpo intermedio en el área entre los dos grupos separados de cromosomas.

Conforme estos eventos están ocurriendo dentro de la célula, otros eventos en su superficie la preparan para la citocinesis. Cerca del final de la anafase A, la superficie de la célula empieza a constreñirse en el mismo plano que los cromosomas ocuparon en la metafase. En el transcurso de los 10 a 15 minutos siguientes la célula se divide en dos en el proceso conocido como citocinesis.

CITOCINESIS

La citocinesis es el proceso mediante el cual el citoplasma se divide. Es la última fase de la mitosis porque no se completa sino hasta después de que han ocurrido todos los otros cambios. Al igual que la separación de los cromosomas, la citocinesis no sólo requiere la presencia del huso mitótico, sino que también involucra la formación de dos nuevas estructuras, el cuerpo intermedio y el anillo contráctil. El cuerpo intermedio se forma durante la anafase conforme los microtúbulos provenientes del huso se reorganizan hacia un fascículo grande de microtúbulos paralelos que se extienden entre los dos grupos de cromosomas que se están separando. Se forma de manera gradual a medida que muchos fascículos pequeños e independientes se empiezan a juntar. El anillo contráctil está compuesto de filamentos de actina agrupados para formar una banda estrecha inmediatamente por debajo de la membrana plasmática. Filamentos de miosina bipolares similares a los que están en el músculo los conectan. Tanto el cuerpo intermedio como el anillo contráctil contienen muchas proteínas. El anillo contráctil se encarga de impulsar el proceso de constricción que divide una célula en dos. Como su nombre los indica, el anillo tiene capacidad de contracción, impulsado por interacciones entre la actina y miosina dentro de él. Dado que está fijo a la membrana plasmática el anillo funciona de manera similar a una bolsa con cordón: la contracción disminuye en forma gradual el tamaño de la abertura entre las dos mitades de la célula.