Interfase es el periodo entre dos divisiones celulares. En la interfase, el núcleo es compacto, no tiene una estructura pronunciada y los nucléolos son claramente visibles. La colección de cromosomas en interfase es la cromatina. La cromatina incluye: ADN, proteínas y ARN en una proporción de 1: 1,3: 0,2, así como iones inorgánicos. La estructura de la cromatina es variable y depende del estado de la célula.

Los cromosomas no son visibles en la interfase, por lo que se estudian mediante microscopía electrónica y métodos bioquímicos. La interfase incluye tres etapas: presintética (G1), sintética (S) y postsintética (G2). El símbolo G es una abreviatura de inglés. brecha – intervalo; el símbolo S es una abreviatura de inglés. síntesis - síntesis. Veamos estas etapas con más detalle.

Etapa presintética (G1). Cada cromosoma se basa en una molécula de ADN de doble cadena. La cantidad de ADN en una célula en la etapa presintética se indica con el símbolo 2c (del contenido en inglés). La célula está creciendo activamente y funcionando normalmente.

Etapa sintética (S). Se produce la autoduplicación o replicación del ADN. En este caso, algunas regiones cromosómicas se duplican antes, mientras que otras lo hacen más tarde, es decir, la replicación del ADN se produce de forma asincrónica. Paralelamente, se produce la duplicación de los centríolos (si los hay).

Etapa postsintética (G2). Se completa la replicación del ADN. Cada cromosoma contiene dos moléculas de ADN dobles, que son una copia exacta de la molécula de ADN original. La cantidad de ADN en una célula en la etapa postsintética se indica con el símbolo 4c. Se sintetizan sustancias necesarias para la división celular. Al final de la interfase, los procesos de síntesis se detienen.

proceso de mitosis

Profase– primera fase de la mitosis. Los cromosomas giran en espiral y se vuelven visibles al microscopio óptico en forma de finos hilos. Los centríolos (si están presentes) divergen hacia los polos de la célula. Al final de la profase, los nucléolos desaparecen, la membrana nuclear se destruye y los cromosomas se liberan al citoplasma.

En la profase, el volumen del núcleo aumenta y, debido a la espiralización de la cromatina, se forman los cromosomas. Al final de la profase, queda claro que cada cromosoma consta de dos cromátidas. Los nucléolos y la membrana nuclear se disuelven gradualmente y los cromosomas aparecen ubicados aleatoriamente en el citoplasma de la célula. Los centríolos divergen hacia los polos de la célula. Se forma un huso de fisión de acromatina, algunos de cuyos hilos van de polo a polo y otros están unidos a los centrómeros de los cromosomas. El contenido de material genético en la célula permanece sin cambios (2n2хр).

Arroz. 1. Esquema de mitosis en células de raíz de cebolla.

Arroz. 2. Esquema de mitosis en células de raíz de cebolla: 1- interfase; 2.3 - profase; 4 - metafase; 5.6 - anafase; 7,8 - telofase; 9 - formación de dos células

Arroz. 3. Mitosis en las células de la punta de la raíz de cebolla: a - interfase; b - profase; c - metafase; g - anafase; l, e - telofases tempranas y tardías

Metafase. El comienzo de esta fase se llama prometafase. En la prometafase, los cromosomas se ubican en el citoplasma de forma bastante aleatoria. Se forma un aparato mitótico, que incluye un huso y centríolos u otros centros organizadores de microtúbulos. En presencia de centriolos, el aparato mitótico se llama astral (en animales multicelulares) y, en su ausencia, anastal (en plantas superiores). El huso (huso de acromatina) es un sistema de microtúbulos de tubulina en una célula en división que asegura la divergencia de los cromosomas. El huso consta de dos tipos de filamentos: polares (de soporte) y cromosómicos (de tracción).

Después de la formación del aparato mitótico, los cromosomas comienzan a moverse hacia el plano ecuatorial de la célula; este movimiento de los cromosomas se llama metacinesis.

En la metafase, los cromosomas están en espiral al máximo. Los centrómeros de los cromosomas se encuentran en el plano ecuatorial de la célula, independientemente unos de otros. Los filamentos polares del huso se extienden desde los polos celulares hasta los cromosomas, y los filamentos cromosómicos se extienden desde los centrómeros (cinetocoros) hasta los polos. La colección de cromosomas en el plano ecuatorial de la célula forma la placa metafásica.

Anafase. Los cromosomas se dividen en cromátidas. A partir de este momento, cada cromátida se convierte en un cromosoma unicromátido independiente, que se basa en una molécula de ADN. Los cromosomas de una sola cromátida en grupos anafase se dispersan hacia los polos de la célula. Cuando los cromosomas divergen, los microtúbulos cromosómicos se acortan y los microtúbulos polares se alargan. En este caso, los hilos polares y cromosómicos se deslizan entre sí.

Telofase. El huso de fisión se destruye. Los cromosomas en los polos celulares forman espirales y se forman membranas nucleares a su alrededor. En la célula se forman dos núcleos, genéticamente idénticos al núcleo original. El contenido de ADN en los núcleos hijos se vuelve igual a 2c.

Citocinesis. En la citocinesis, el citoplasma se divide y se forman las membranas de las células hijas. En los animales, la citocinesis se produce por ligación celular. En las plantas, la citocinesis se produce de forma diferente: se forman vesículas en el plano ecuatorial, que se fusionan para formar dos membranas paralelas.

En este punto finaliza la mitosis y comienza la siguiente interfase.



La meiosis es una división en la zona de maduración sexual. células, acompañado de una reducción a la mitad del número de cromosomas. Consta de dos divisiones secuenciales que tienen las mismas fases que la mitosis. Sin embargo, como se muestra en la tabla "Comparación de mitosis y meiosis", la duración de las fases individuales y los procesos que ocurren en ellas difieren significativamente de los procesos que ocurren durante la mitosis.

Estas diferencias son principalmente las siguientes.

En la meiosis, la profase I es más larga. En él se produce la conjugación (unión de cromosomas homólogos) y el intercambio de información genética. En la anafase I, los centrómeros que mantienen unidas las cromátidas no se dividen, y una de las homologmeiosis Mitosis y sus fases de mitosis y los cromosomas del óvulo se mueven hacia los polos. La interfase antes de la segunda división es muy corta, durante la cual no se sintetiza ADN. Las células (halitas) formadas como resultado de dos divisiones meióticas contienen un conjunto haploide (único) de cromosomas. La diploidía se restablece mediante la fusión de dos células: la materna y la paterna. El óvulo fertilizado se llama cigoto.

La mitosis, o división indirecta, es la más extendida en la naturaleza. La mitosis subyace a la división de todos los no sexuales. células(epitelial, muscular, nerviosa, ósea, etc.). La mitosis consta de cuatro fases sucesivas (ver tabla a continuación). La mitosis asegura que la información genética de la célula madre se distribuya uniformemente entre las células hijas. El período de vida celular entre dos mitosis se llama interfase. Es diez veces más largo que la mitosis. En él tienen lugar una serie de procesos muy importantes antes de la división celular: se sintetizan moléculas de ATP y proteínas, cada cromosoma se duplica, formando dos cromátidas hermanas unidas por un centrómero común, y aumenta el número de orgánulos principales del citoplasma.

En la profase, los cromosomas, formados por dos cromátidas hermanas unidas por el centrómero, forman espirales y, como resultado, se espesan. Al final de la profase, la membrana nuclear y los nucléolos desaparecen y los cromosomas se dispersan por toda la célula, los centriolos se mueven hacia los polos y forman un huso. En la metafase, se produce una mayor espiralización de los cromosomas. Durante esta fase son más claramente visibles. Sus centrómeros se encuentran a lo largo del ecuador. A ellos se unen los hilos del husillo.

En la anafase, los centrómeros se dividen, las cromátidas hermanas se separan y, debido a la contracción de los filamentos del huso, se mueven hacia los polos opuestos de la célula.

En la telofase, el citoplasma se divide, los cromosomas se desenrollan y se vuelven a formar nucléolos y membranas nucleares. En las células animales, el citoplasma está entrelazado; en las células vegetales, se forma un tabique en el centro de la célula madre. Entonces, a partir de una célula original (madre) se forman dos nuevas células hijas.

Meiosis y mitosis

Tabla - Comparación de mitosis y meiosis.

		1 división	2 división
Interfase	Conjunto de cromosomas 2n Hay una síntesis intensiva de proteínas, ATP y otras sustancias orgánicas. Los cromosomas se duplican y cada uno consta de dos cromátidas hermanas unidas por un centrómero común.	Conjunto de cromosomas 2n Se observan los mismos procesos que en la mitosis, pero más largos, especialmente durante la formación de los óvulos.	El conjunto de cromosomas es haploide (n). No hay síntesis de sustancias orgánicas.
	De corta duración, se produce una espiralización cromosómica, la membrana nuclear y el nucléolo desaparecen y se forma un huso.	Larga duración. Al inicio de la fase se producen los mismos procesos que en la mitosis. Además, se produce la conjugación cromosómica, en la que los cromosomas homólogos se juntan en toda su longitud y se retuercen. En este caso, puede ocurrir un intercambio de información genética (cruce de cromosomas) - cruzando.	Luego los cromosomas se separan.
Corto; Los mismos procesos que en la mitosis, pero con n cromosomas.	metafase	Se produce una mayor espiralización de los cromosomas, sus centrómeros están ubicados a lo largo del ecuador.
	Se producen procesos similares a los de la mitosis.	Los centrómeros que mantienen unidas las cromátidas hermanas se dividen, cada uno de ellos se convierte en un nuevo cromosoma y se mueve hacia polos opuestos.	Los centrómeros no se dividen. Uno de los cromosomas homólogos, que consta de dos cromátidas unidas por un centrómero común, parte hacia polos opuestos.
Ocurre lo mismo que en la mitosis, pero con n cromosomas.	El citoplasma se divide y se forman dos células hijas, cada una con un conjunto diploide de cromosomas. El huso desaparece y se forman nucléolos.	No dura mucho. Los cromosomas homólogos terminan en células diferentes con un conjunto de cromosomas haploides. El citoplasma no siempre se divide.	El citoplasma se divide. Después de dos divisiones meióticas, se forman 4 células con un conjunto de cromosomas haploides.

Ciclo celular- este es el período de existencia de una célula desde el momento de su formación por división de la célula madre hasta su propia división.

Duración del ciclo celular eucariotas

La duración del ciclo celular varía entre las diferentes células. Las células de organismos adultos que se reproducen rápidamente, como las células hematopoyéticas o basales de la epidermis y el intestino delgado, pueden ingresar al ciclo celular cada 12 a 36 horas. Se observan ciclos celulares cortos (aproximadamente 30 minutos) cuando los huevos se trituran rápidamente. equinodermos, anfibios y otros animales. En condiciones experimentales, muchas líneas de cultivo celular tienen un ciclo celular corto (unas 20 horas). Para las células que se dividen más activamente, la duración del período entre mitosis es aproximadamente de 10 a 24 horas.

Fases del ciclo celular eucariotas

Ciclo celulareucariotas consta de dos periodos:

Un período de crecimiento celular llamado " interfase", durante el cual se produce la síntesis ADN Y proteínas y se lleva a cabo la preparación para la división celular.

El período de división celular, llamado "fase M" (de la palabra mitosis - mitosis).

La interfase consta de varios períodos:

G 1 - etapas(de Inglés brecha- intervalo), o fase crecimiento inicial, durante el cual se produce la síntesis ARNm, proteínas, otros componentes celulares;

S- etapas(de Inglés síntesis- síntesis), durante el cual vareplicación del ADN Nucleo celular , también se produce la duplicación centríolos(si existen, claro).

G 2 - fase durante la cual los preparativos paramitosis .

En las células diferenciadas que ya no se dividen, es posible que no haya una fase G 1 en el ciclo celular. Estas células se encuentran en fase de reposo G 0 .

Períododivisión celular (fase M) incluye dos etapas:

-mitosis(división del núcleo celular);

-citocinesis(división del citoplasma).

A su momento, mitosis se divide en cinco etapas.

La descripción de la división celular se basa en datos de microscopía óptica en combinación con fotografías de microcine y los resultados. luz Y electrónico microscopía Células fijadas y teñidas.

Regulación del ciclo celular

La secuencia regular de cambios en los períodos del ciclo celular se produce mediante la interacción de tales proteínas, Cómo quinasas dependientes de ciclina Y ciclinas. Células, que se encuentran en la fase G 0, pueden ingresar al ciclo celular cuando se exponen a factores de crecimiento. Varios factores de crecimiento como plaqueta, epidérmico, factor de crecimiento nervioso, que se une a su receptores, desencadenan una cascada de señalización intracelular que, en última instancia, conduce a transcripciones genes ciclinas Y quinasas dependientes de ciclina. Quinasas dependientes de ciclina se activa sólo al interactuar con el correspondiente ciclinas. Contenidos de varios ciclinas V jaula cambios a lo largo del ciclo celular. ciclina es un componente regulador del complejo quinasa ciclina-dependiente de ciclina. quinasa es también el componente catalítico de este complejo. Quinasas no activo sin ciclinas. En diferentes etapas del ciclo celular. son sintetizados diferente ciclinas. si, contenido ciclina Papelera ovocitos ranas alcanza su máximo en este momento mitosis cuando comienza toda la cascada de reacciones fosforilación, catalizado por el complejo ciclina B/quinasa dependiente de ciclina. Al final de la mitosis, las proteinasas destruyen rápidamente la ciclina.

Puntos de control del ciclo celular

Para determinar la finalización de cada fase del ciclo celular, se requiere la presencia de puntos de control. Si la célula "pasa" el punto de control, continúa "moviéndose" a lo largo del ciclo celular. Si algunas circunstancias, como un daño en el ADN, impiden que la célula pase por un punto de control, que se puede comparar con una especie de punto de control, entonces la célula se detiene y no ocurre otra fase del ciclo celular, al menos hasta que se eliminen los obstáculos. , impidiendo que la celda pasara por el puesto de control. Hay al menos cuatro puntos de control en el ciclo celular: un punto de control en G1, que verifica si hay ADN intacto antes de entrar en la fase S, un punto de control en la fase S, que verifica la replicación correcta del ADN, un punto de control en G2, que verifica si hay lesiones omitidas cuando pasando puntos de verificación anteriores, u obtenidos en etapas posteriores del ciclo celular. En la fase G2, se detecta la integridad de la replicación del ADN y las células en las que el ADN está subreplicado no entran en mitosis. En el punto de control del montaje del huso, se comprueba que todos los cinetocoros estén unidos a los microtúbulos.

Trastornos del ciclo celular y formación de tumores.

Un aumento en la síntesis de la proteína p53 conduce a la inducción de la síntesis de la proteína p21, un inhibidor del ciclo celular.

La alteración de la regulación normal del ciclo celular es la causa de la mayoría de los tumores sólidos. En el ciclo celular, como ya se mencionó, pasar los puntos de control solo es posible si las etapas anteriores se completan con normalidad y no hay averías. Las células tumorales se caracterizan por cambios en los componentes de los puntos de control del ciclo celular. Cuando los puntos de control del ciclo celular están desactivados, se observa disfunción de algunos supresores de tumores y protooncogenes, en particular p53, prb, Mi c Y ras. La proteína p53 es uno de los factores de transcripción que inicia la síntesis de proteínas. p21, que es un inhibidor del complejo CDK-ciclina, que provoca la detención del ciclo celular en los períodos G1 y G2. Por tanto, una célula cuyo ADN está dañado no entra en la fase S. Con mutaciones que conducen a la pérdida de los genes de la proteína p53, o con sus cambios, no se produce un bloqueo del ciclo celular, las células entran en mitosis, lo que conduce a la aparición de células mutantes, la mayoría de las cuales no son viables, otras dan lugar a células malignas.

División celular

Todas las células aparecen por división de las células madre. La mayoría de las células tienen un ciclo celular que consta de dos etapas principales: interfase y mitosis.

Interfase consta de tres etapas. Entre 4 y 8 horas después del nacimiento, la célula aumenta su masa. Algunas células (por ejemplo, las células nerviosas del cerebro) permanecen en esta etapa para siempre, mientras que otras duplican su ADN cromosómico en un plazo de 6 a 9 horas. Cuando la masa celular se duplica, comienza mitosis.

En curso anafase Los cromosomas se mueven hacia los polos de la célula. Cuando los cromosomas llegan a los polos, comienza telofase. La célula se divide en dos en el plano ecuatorial, los filamentos del huso se destruyen y se forman membranas nucleares alrededor de los cromosomas. Cada célula hija recibe su propio conjunto de cromosomas y regresa a la etapa de interfase. Todo el proceso dura aproximadamente una hora.

El proceso de mitosis puede variar según el tipo de célula. No hay centriolos en una célula vegetal, aunque se forma un huso. En las células fúngicas, la mitosis ocurre dentro del núcleo; la membrana nuclear no se desintegra.

La presencia de cromosomas no es una condición necesaria para la división celular. Por otro lado, una o más mitosis pueden detenerse en la etapa de telofase, dando como resultado células multinucleadas (por ejemplo, en algunas algas).

La reproducción por mitosis se denomina asexual o vegetativa, así como clonación. En la mitosis, el material genético de las células madre e hija es idéntico.

Mitosis, a diferencia de la mitosis, es un elemento importante reproducción sexual. La meiosis produce células que contienen un solo juego de cromosomas, lo que hace posible la posterior fusión de células sexuales (gametos) de dos padres. Básicamente, la meiosis es un tipo de mitosis. Implica dos divisiones celulares sucesivas, pero los cromosomas se duplican sólo en la primera de estas divisiones. La esencia biológica de la meiosis es reducir la cantidad de cromosomas a la mitad y formar gametos haploides (es decir, gametos con un conjunto de cromosomas).

Como resultado de la división meiótica en los animales, se forman cuatro. gametos. Si las células reproductoras masculinas tienen aproximadamente el mismo tamaño, cuando se forman los óvulos, la distribución del citoplasma es muy desigual: una célula sigue siendo grande y las otras tres son tan pequeñas que están ocupadas casi por completo por el núcleo. Estas pequeñas células sirven únicamente para albergar el exceso de material genético.

Los gametos masculinos y femeninos se fusionan para formar cigoto. En este caso, los conjuntos de cromosomas se combinan (este proceso se llama singamia), como resultado de lo cual se restaura un doble juego de cromosomas en el cigoto, uno de cada padre. La segregación aleatoria de cromosomas y el intercambio de material genético entre cromosomas homólogos conducen a la aparición de nuevas combinaciones de genes, aumentando la diversidad genética. El cigoto resultante se convierte en un organismo independiente.

Recientemente se han llevado a cabo experimentos sobre la fusión artificial de células de la misma o diferente especie. Las superficies exteriores de las células se pegaron y se destruyó la membrana entre ellas. De esta forma fue posible obtener células híbridas de ratón y pollo, humano y ratón. Sin embargo, durante las divisiones posteriores, las células perdieron la mayoría de los cromosomas de una de las especies.

En otros experimentos, la célula se dividió en componentes, como el núcleo, el citoplasma y la membrana. Luego, los componentes de las diferentes células se volvieron a unir, dando como resultado una célula viva formada por componentes de diferentes tipos de células. En principio, los experimentos de ensamblaje de células artificiales podrían ser el primer paso hacia la creación de nuevas formas de vida.

Poco después lo hizo el fisiopatólogo alemán R. Virchow a mediados del siglo XIX. formuló el principio básico de la teoría celular en forma de aforismo Omni célula ex célula(“Cada célula proviene de otra célula”), se descubrió que la vida de una célula somática transcurre cíclicamente, comenzando con la división y terminando con la división. Durante el siglo y medio transcurrido desde entonces, se han obtenido muchos datos nuevos sobre las características de la división de varias células. Muchos procesos de organización y regulación de la división y su increíble complejidad han quedado claros. Y los investigadores están cada vez más sorprendidos por la precisión con la que se separan los cromosomas entre las futuras células hijas. Son los mecanismos de separación de los cromosomas (usando el ejemplo de las células animales) los que se discutirán a continuación.

Ciclo celular- esta es una secuencia de fases que se reemplazan regularmente desde la formación de una célula como resultado de la división hasta su división en células hijas en el siguiente acto de división o la muerte. En los eucariotas, el ciclo celular consta de interfase y división propiamente dicha, o mitosis. Cada una de estas fases corresponde a determinados fenómenos y procesos que permiten dividirlas en etapas más pequeñas. El número y la secuencia de las etapas del ciclo celular varían entre los organismos.

Interfase Es significativamente más largo que la mitosis (suele ocupar al menos el 90% del tiempo total del ciclo celular), y suele dividirse en tres periodos: presintético (G1), sintético (S) y postsintético (G2). En la etapa G2, la célula puede pasar a la siguiente división o a un estado de reposo (G0). La transición a la división es posible únicamente desde la etapa G2, por lo tanto, si la célula se encuentra en el estado G0, debe regresar al estado G2 para continuar dividiéndose. La etapa G1 puede durar desde 2 horas hasta varias semanas o incluso meses, la etapa S dura de 6 a 12 horas y la etapa G2 dura desde media hora hasta varias horas.

División realmente indirecta , o mitosis , consta de las etapas de cariocinesis (división nuclear) y citocinesis (división citoplasmática). La separación de cromosomas ocurre en la etapa de cariocinesis, así que veámosla con más detalle.

En la primera fase de la mitosis - profase– Los cromosomas giran en espiral y se hacen visibles al microscopio óptico en forma de finos hilos. Los centros celulares, cuya duplicación ocurre en la etapa S, divergen hacia los polos de la célula. Al final de la profase, los nucléolos desaparecen, la membrana nuclear se destruye y los cromosomas se liberan al citoplasma.

La célula entonces entra metafase, cuyo comienzo se llama prometafase. En la prometafase, los cromosomas se ubican en el citoplasma de forma bastante aleatoria. Se forma un aparato mitótico, que incluye un huso y centríolos. El huso es un sistema de estructuras especiales, microtúbulos (MT), en una célula en división que asegura la divergencia de los cromosomas. Luego, los cinetocoros (centrómeros) de los cromosomas son capturados por MT que se extienden desde ambos polos del huso y, después de un tiempo, los cromosomas se alinean en el plano ecuatorial de la célula. En la metafase, los cromosomas están en espiral al máximo. Los centrómeros de los cromosomas se encuentran en el plano ecuatorial de la célula, independientemente unos de otros.

La colección de cromosomas en el plano ecuatorial de la célula forma la placa metafásica. En la siguiente etapa de división - en anafase – Los cromosomas se dividen en cromátidas. A partir de este momento, cada cromátida se convierte en un cromosoma monocromátido independiente. Primero, las cromátidas hermanas divergen hacia los polos opuestos del huso, mientras que los polos permanecen estacionarios ( anafase A).

), y luego los polos del huso divergen hacia los extremos opuestos de la celda ( anafase B Después de esto, la célula entra

telofase

En todas las etapas de la cariocinesis, los MT desempeñan el papel más importante: su formación y orientación espacial, interacción con los cinetocoros de los cromosomas, cambios estructurales que crean las fuerzas necesarias para la separación de los cromosomas y, finalmente, su destrucción. Las MT son parte del citoesqueleto y desempeñan un papel fundamental en el mantenimiento y cambio de la forma celular y la transferencia dirigida de componentes intracelulares (vesículas, orgánulos, proteínas, etc.) en el citoplasma. Hay varios miles de MT en las células animales. Todos ellos surgen de formaciones especiales llamadas centros de organización MT (COMT). Puede haber entre 1 y 2 TsOMT en una célula. Los estudios han demostrado que sólo unas pocas docenas de MT se extienden desde el centrosoma, por lo tanto, las MT no están necesariamente asociadas con el centrosoma; Los centriolos dan lugar a nuevos MT, que reemplazan a los antiguos que se despolimerizan gradualmente.

El centrosoma, o centro celular, es el principal COMMT y regulador del ciclo celular en las células eucariotas. El centrosoma está formado por un material amorfo y un par de centríolos (madre e hija) dispuestos de forma estrictamente definida y formando una estructura denominada diplosoma. (Puede leer sobre la estructura y funciones de los centrosomas, por ejemplo, en la revista Nature, 2007, No. 5.) Además de participar en la división nuclear, el centrosoma juega un papel importante en la formación de flagelos y cilios. Los centríolos ubicados en él sirven como centros organizadores de la MT de los axonemas flagelares. En organismos que carecen de centriolos (por ejemplo, hongos marsupiales y basidios, angiospermas), los flagelos no se desarrollan.

Los TsOMT pueden reproducirse de forma independiente: se forma un nuevo centro al lado del existente y luego se aleja de él. Hasta ahora seguía siendo un misterio cómo sucede esto. Pero más recientemente, los científicos estadounidenses, al estudiar extractos de centrosomas de ovocitos de moluscos Spisula solidísima, descubrió que los centrosomas contienen moléculas de ARN especiales.

MT es un tubo muy pequeño de varios micrómetros de largo con un diámetro exterior de 25 nm. Está formado por 13 "palos" largos, protofilamentos, paralelos al eje del tubo y dispuestos en círculo. El protofilamento está compuesto por glóbulos alternos de tubulina alfa y beta, y en cada par de dichos glóbulos (dímero de tubulina), la tubulina alfa interactúa con la tubulina beta y la tubulina beta interactúa con la tubulina alfa de los dímeros vecinos más cercanos, lo que permite la formación. de diseño cilíndrico muy resistente. ¿Cómo puede un diseño así garantizar el movimiento de cualquier cosa dentro de la célula?

En cuanto a los orgánulos, proteínas y otros componentes celulares, se mueven a lo largo del MT, uniéndose a proteínas motoras: dineínas y cinesinas, que pueden literalmente "pasar" a lo largo del MT en una determinada dirección, consumiendo ATP como combustible. Los cromosomas están unidos a los extremos de los MT, que de alguna manera los atraen rápidamente hacia los polos del huso.

Se sabía que la longitud de los MT puede ser constante, como, por ejemplo, en los flagelos. Sin embargo, la longitud de las MT citoplasmáticas cambia constantemente: crecen, luego se acortan, pueden desaparecer por completo y luego comienzan a crecer de nuevo... Cuando una MT alcanza el objetivo durante el proceso de crecimiento, su longitud se estabiliza, pero aún no se sabe cómo sucede esto. no del todo claro.

Se ha establecido experimentalmente que la MT puede encontrarse en tres estados principales: polimerización, despolimerización y catástrofe.

Mientras dos moléculas de GTP estén unidas al dímero de tubulina, estará en estado T y toda la estructura del túbulo es estable. Sin embargo, después de un tiempo, se produce la hidrólisis de GTP en la subunidad beta del dímero de tubulina, que se convierte en difosfato de guanosina (PIB), mientras que todo el dímero pasa al estado D y el anillo de moléculas de tubulina al final de el MT se vuelve tenso e inestable. En este estado, los nuevos dímeros de tubulina ya no pueden unirse al extremo de la MT y la MT entra en un estado de catástrofe. Por lo tanto, el crecimiento de la MT sólo es posible mientras haya un anillo de dímeros T de tubulina, el llamado T-cap, al final de la MT. Si la concentración de tubulina en el citoplasma es baja, los dímeros T-cap pueden tener tiempo de pasar al estado D antes de que se unan nuevos dímeros T y el tubo entre en un estado de catástrofe.

Si, durante la despolimerización, las moléculas de tubulina se desprenden a lo largo del anillo al final del MT, entonces, en una catástrofe, los protofilamentos se separan como cables individuales y tienden a retorcerse formando anillos. En este caso, el desmontaje del MT se produce muy rápidamente. El extremo del MT, anclado en el centrosoma y protegido de catástrofes, se llama extremo “menos” del MT, y el otro extremo, que crece o se destruye rápidamente, se llama extremo “más”. Hay muchas proteínas en el citoplasma que pueden interactuar con la tubulina en diferentes estados, afectando la tasa de crecimiento o descomposición de la MT. Es importante que las proteínas motoras puedan distinguir entre los extremos "más" y "menos" de las MT: las dineínas se mueven hacia el extremo "menos" y las cinesinas se mueven hacia el extremo "más" del microtúbulo.

Cada etapa de la mitosis corresponde a un comportamiento especial de las MT. La división mitótica ocurre con la formación de una estructura especial: un huso de división, cuya base son los MT que emanan de dos centros celulares ubicados en los polos de la célula. El huso de fisión consta de dos semihusos superpuestos en la parte central, en cuyos extremos se encuentran los centrosomas. En las células vegetales, la formación del huso de división se produce sin la participación de los centrosomas. En total, se pueden distinguir tres tipos de MT: astral, polar y cinetocoro.

Los cinetocoros MT unen el centrosoma a los cinetocoros del cromosoma. Se forman en la prometafase. En la etapa temprana de la profase, las MT astrales crecen rápidamente, dirigidas radialmente desde cada uno de los dos centros celulares. Las MT astrales se extienden desde los centrosomas hasta la periferia celular; sus extremos "plus" interactúan con proteínas ancladas en la membrana celular, aparentemente con la ayuda de dineínas, que atraen los centrosomas a la membrana.

Al mismo tiempo, aparecen MT polares, que crecen en dirección de un centro celular a otro. Los MT polares tienden a agruparse en grupos de dos a seis MT (en la etapa de metafase), principalmente con MT del polo opuesto. Así se forman los filamentos polares, en los que los MT se dirigen en sentido antiparalelo, es decir. "más" termina en direcciones opuestas. Las proteínas motoras mencionadas anteriormente, al interactuar con las MT antiparalelas, provocan la contracción de los centros celulares entre sí o su separación. La ausencia o defectos de cualquiera de estas proteínas motoras provocan alteraciones en la segregación del centrosoma y en la mitosis en general.

Debido a que en la etapa de prometafase la membrana nuclear ya está destruida, las MT pueden llegar a los cromosomas. Su unión a los cinetocoros se produce accidentalmente, cuando el cinetocoro entra en contacto con el extremo "más" o la superficie lateral del MT. En el último caso (interacción lateral), el cromosoma comienza a moverse rápidamente, a una velocidad de 20 a 25 μm/min, hacia el polo correspondiente del huso. Esta velocidad es comparable a la velocidad del movimiento de la dineína a lo largo de los MT, pero no existen datos directos sobre la participación de la dineína en este proceso. Luego, la interacción lateral es reemplazada por la terminal debido a la destrucción de las MT en el cinetocoro, y se estabiliza la longitud de las MT.

El cinetocoro es una estructura de tres capas, visible en micrografías como dos capas oscuras separadas por un espacio claro. Tiene entre 0,3 y 0,6 µm de largo y aproximadamente 0,1 µm de grosor. Una capa oscura del cinetocoro está asociada con el centrómero y la otra con el MT. Las MT que no están asociadas con el centrosoma también pueden unirse al cinetocoro (en las células vegetales y en algunas otras células, el huso se forma sin ningún centrosoma). La polaridad de unión de dichos MT es la misma: el extremo "más" está unido al cinetocoro y el extremo "menos" está ubicado cerca del polo del huso.

Estos MT son más estables que los MT que terminan en los polos del huso.

Transporte dirigido de proteínas dentro de la célula.

Al comienzo de la mitosis, los cinetocoros cromosómicos se ubican asimétricamente con respecto a los polos del huso, por lo que son capturados más rápidamente por los MT provenientes del polo más cercano.

Sin embargo, hasta que el cinetocoro hermano sea capturado por el MT proveniente del otro polo y un par de cromosomas se ubique a lo largo del ecuador del huso, la mitosis no pasará a la siguiente etapa: la anafase. Esto lo proporcionan proteínas especiales que forman parte del sistema de puntos de control mitótico. Hay varios puntos de control de este tipo en el ciclo celular. Sólo si la etapa anterior de la mitosis se completa normalmente producen una señal de preparación para continuar la mitosis. Se unen entre 10 y 40 MT a cada uno de los dos cinetocoros de las cromátidas hermanas, formando un hilo de cinetocoro. Al mismo tiempo, la tasa de unión de MT a los cinetocoros aumenta aproximadamente 10 veces al final de la metafase en comparación con la prometafase. Esto se explica por el hecho de que las MT ya adheridas al cinetocoro facilitan la unión de MT posteriores. Este proceso se llama cooperativo. En diversos procesos patológicos, se altera el curso normal de la mitosis. Hay 3 tipos principales de patología: 1) daño a los cromosomas (hinchazón, pegado, fragmentación, formación de puentes, daño a los centrómeros, retraso de los cromosomas individuales durante el movimiento, alteración de su espiralización y despiralización, separación temprana de cromátidas, formación de micronúcleos; 2) daño al aparato mitótico (mitosis retrasada en metafase, mitosis multipolar, monocéntrica y asimétrica, metafases de tres grupos y huecas); 3) trastornos de la citotomía. Las mitosis patológicas ocurren después de la exposición a venenos mitóticos, toxinas, factores extremos (radiación ionizante, anoxia, hipotermia), durante una infección viral y en un tumor. Un fuerte aumento en el número de mitosis patológicas es típico de los tumores malignos.

La función principal del huso es asegurar la correcta separación de las cromátidas hermanas. Para el movimiento dirigido de estructuras tan grandes como las cromátidas, deben actuar sobre ellas fuerzas importantes.

Los experimentos muestran que existen varios tipos de tales fuerzas. potencia tipo 1

surge debido a la extensión continua del extremo "más" de MT y la despolimerización del extremo "menos". Estos procesos (si sus velocidades son iguales) conducen al hecho de que los dímeros de tubulina se mueven continuamente hacia el extremo "menos", mientras que la longitud del tubo no cambia. Si se bloquea la unión de tubulina en el extremo "más" de las MT (agregando taxol), entonces el desmontaje de las MT en los centrosomas aún continúa y los centrosomas comienzan a moverse hacia los cromosomas a una velocidad determinada por la tasa de despolimerización de las MT. La determinación de la velocidad del movimiento de la tubulina a lo largo de tales MT mostró que la fuerza resultante proporciona hasta el 25% de la velocidad del movimiento de los cromosomas al polo del huso en anafase. En un huso mitótico aislado de un huevo de rana, esta fuerza garantiza completamente el movimiento de los cromosomas.

Fuerzas de segundo tipo (“viento polar”) actúan sobre áreas de cromátidas no asociadas con cinetocoros. Se ha demostrado experimentalmente que después de que los brazos de los cromosomas se cortan del centrómero, comienzan a moverse hacia el ecuador del huso a una velocidad de aproximadamente 2 μm/min y finalmente ocupan una posición entre los polos del huso. Lo más probable es que estas fuerzas se deban a la interacción de las proteínas motoras asociadas a la cromatina (como la cinesina) con las MT. es la fuerza con la que el filamento del cinetocoro tira del cromosoma hacia el polo del huso. Esta es la fuerza principal que asegura la segregación de los cromosomas en la anafase.

Al parecer tiene varios componentes.

Resumamos brevemente lo dicho anteriormente. La tarea más importante de la mitosis es la correcta separación de los cromosomas hermanos, que se lleva a cabo mediante el huso. El huso está formado por MT, con las que interactúan proteínas motoras (dineínas y cinesinas), cinetocoros, centríolos y proteínas de membrana. Las proteínas motoras pueden unirse a proteínas de diversas estructuras intracelulares (por ejemplo, cromatina) y asegurar su movimiento a lo largo de las MT en una dirección u otra, realizado utilizando la energía de la hidrólisis del ATP.

El movimiento cromosómico está garantizado tanto por la interacción de las MT con proteínas motoras como por los procesos de crecimiento o descomposición de las MT. Además, es la relación de las velocidades de los dos últimos procesos, reguladas por las proteínas del sistema de puntos de control, lo que garantiza principalmente la alineación de los cromosomas en el plano ecuatorial y su divergencia hacia los polos del huso.

Aunque no es posible medir directamente las fuerzas que ejercen las MT sobre los cromosomas, muchos detalles de los mecanismos moleculares de estos procesos permitirán determinar sus modelos adecuados. Recientemente han comenzado a surgir modelos que vinculan los procesos bioquímicos y mecánicos durante la mitosis, pero la última palabra, como siempre, la tienen los estudios experimentales que aún quedan por realizar.

La mitosis (división indirecta) es la división de células somáticas (células del cuerpo). El significado biológico de la mitosis es la reproducción de células somáticas, la producción de células copia (con el mismo conjunto de cromosomas, con exactamente la misma información hereditaria). Todas las células somáticas del cuerpo se derivan de una única célula parental (cigoto) a través de la mitosis.

• 1) Profase
• La cromatina gira en espiral (se retuerce, se condensa) formando cromosomas.
• los nucléolos desaparecen
• la envoltura nuclear se desintegra

Los centríolos divergen hacia los polos de la célula, se forma un huso. 2) metafase

- los cromosomas se alinean a lo largo del ecuador de la célula, se forma una placa en metafase 3) anafase

- Los cromosomas hijos se separan entre sí (las cromátidas se convierten en cromosomas) y se mueven hacia los polos.

• 4) Telofase
• Los cromosomas se desenrollan (se desenrollan, se descondensan) al estado de cromatina.
• Aparecen el núcleo y los nucléolos.
• Los filamentos del huso se destruyen.

Se produce la citocinesis: la división del citoplasma de la célula madre en dos células hijas.

La duración de la mitosis es de 1 a 2 horas.

Ciclo celular

El ciclo celular consta de dos períodos:

• interfase(el estado en el que la célula NO se divide);
• división (mitosis o).

La interfase consta de varias fases:

• presintético: la célula crece, en ella se produce la síntesis activa de ARN y proteínas y aumenta el número de orgánulos; además, se produce la preparación para la duplicación del ADN (acumulación de nucleótidos)
• sintético: se produce la duplicación (replicación, reduplicación) del ADN.
• postsintético: la célula se prepara para la división, sintetiza las sustancias necesarias para la división, por ejemplo, las proteínas del huso.

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TAREAS DE LA PARTE 2:

Pruebas y tareas

Elija una, la opción más correcta. El proceso de reproducción de células de organismos de diferentes reinos de la naturaleza viva se llama.
1) meiosis
2) mitosis
3) fertilización
4) aplastamiento

Respuesta

Todas las características siguientes, excepto dos, se pueden utilizar para describir los procesos de interfase del ciclo celular. Identifique dos características que “salen” de la lista general y anote los números bajo los cuales se indican en la tabla.
1) crecimiento celular
2) divergencia de cromosomas homólogos
3) disposición de los cromosomas a lo largo del ecuador de la célula
4) replicación del ADN
5) síntesis de sustancias orgánicas

Respuesta

Elija una, la opción más correcta. ¿En qué etapa de la vida los cromosomas se convierten en células?
1) interfaz
2) profase
3) anafase
4) metafase

Respuesta

Elija tres opciones. ¿Qué estructuras celulares sufren los mayores cambios durante la mitosis?
1) núcleo
2) citoplasma
3) ribosomas
4) lisosomas
5) centro celular
6) cromosomas

Respuesta

1. Establecer la secuencia de procesos que ocurren en una célula con cromosomas en interfase y posterior mitosis.
1) disposición de los cromosomas en el plano ecuatorial
2) Replicación del ADN y formación de cromosomas de dos cromátidas.
3) espiralización cromosómica
4) divergencia de los cromosomas hermanos hacia los polos celulares

Respuesta

2. Establecer la secuencia de procesos que ocurren durante la interfase y la mitosis. Escribe la secuencia de números correspondiente.
1) espiralización de los cromosomas, desaparición de la envoltura nuclear
2) divergencia de los cromosomas hermanos hacia los polos celulares
3) formación de dos células hijas
4) duplicación de moléculas de ADN
5) colocación de cromosomas en el plano del ecuador celular

Respuesta

3. Establecer la secuencia de procesos que ocurren en interfase y mitosis. Escribe la secuencia de números correspondiente.
1) disolución de la membrana nuclear
2) replicación del ADN
3) destrucción del huso de fisión
4) divergencia de cromosomas monocromátidos hacia los polos celulares
5) formación de una placa metafásica

Respuesta

4. Establecer la secuencia correcta de procesos que ocurren durante la mitosis. Anota los números bajo los cuales se indican.
1) desintegración de la capa nuclear
2) engrosamiento y acortamiento de los cromosomas
3) alineación de los cromosomas en la parte central de la célula
4) el comienzo del movimiento de los cromosomas hacia el centro
5) divergencia de cromátidas hacia los polos celulares.
6) formación de nuevas membranas nucleares

Respuesta

5. Establecer la secuencia de procesos que ocurren durante la mitosis. Escribe la secuencia de números correspondiente.
1) espiralización cromosómica
2) divergencia de cromátidas
3) formación de un huso de fisión
4) despiralización de los cromosomas
5) división del citoplasma
6) ubicación de los cromosomas en el ecuador de la célula

Respuesta

FORMACIÓN 6:
1) los hilos del huso están unidos a cada cromosoma

2) se forma la envoltura nuclear
3) se produce la duplicación de centriolos

4) desaparición de los hilos del husillo

Elija una, la opción más correcta. Cuando una célula se divide, se forma un huso en
1) profase
2) telofase
3) metafase
4) anafase

Respuesta

Elija una, la opción más correcta. La mitosis NO ocurre en la profase.
1) disolución de la membrana nuclear
2) formación del huso
3) duplicación de cromosomas
4) disolución de nucléolos

Respuesta

Elija una, la opción más correcta. ¿En qué etapa de la vida las cromátidas se convierten en cromosomas?
1) interfaz
2) profase
3) metafase
4) anafase

Respuesta

Elija una, la opción más correcta. La desenspiralización de los cromosomas durante la división celular ocurre en
1) profase
2) metafase
3) anafase
4) telofase

Respuesta

Elija una, la opción más correcta. ¿En qué fase de la mitosis los pares de cromátidas se unen por sus centrómeros a los filamentos del huso?
1) anafase
2) telofase
3) profase
4) metafase

Respuesta

Establecer una correspondencia entre los procesos y fases de la mitosis: 1) anafase, 2) telofase. Escribe los números 1 y 2 en el orden correcto.
a) se forma la envoltura nuclear
B) los cromosomas hermanos divergen hacia los polos de la célula
C) el huso finalmente desaparece
D) cromosomas en espiral
D) los centrómeros de los cromosomas se separan

Respuesta

Establecer una correspondencia entre las características y fases de la división celular: 1) anafase, 2) metafase, 3) telofase. Escribe los números 1-3 en el orden correspondiente a las letras.
A) despiralización de los cromosomas.
B) número de cromosomas y ADN 4n4c
B) disposición de los cromosomas a lo largo del ecuador de la célula
D) divergencia de los cromosomas hacia los polos de la célula.
D) conexión de centrómeros con filamentos del huso
E) formación de la membrana nuclear

Respuesta

Todas las características siguientes, excepto dos, se pueden utilizar para describir los procesos que ocurren en interfase. Identifique dos características que “salen” de la lista general y anote los números bajo los cuales se indican en la tabla.
1) replicación del ADN
2) formación de la membrana nuclear
3) espiralización cromosómica
4) síntesis de ATP
5) síntesis de todo tipo de ARN

Respuesta

Todas menos dos de las siguientes características se utilizan para describir la fase de la mitosis que se muestra en la figura. Identifique dos características que “salen” de la lista general y anote los números bajo los cuales se indican.
1) el nucléolo desaparece
2) se forma un huso de fisión
3) las moléculas de ADN se duplican
4) los cromosomas participan activamente en la biosíntesis de proteínas
5) espiral de cromosomas

Respuesta

Elija una, la opción más correcta. ¿Qué va acompañado de la espiralización de los cromosomas al inicio de la mitosis?
1) adquisición de una estructura de dicromátida
2) participación activa de los cromosomas en la biosíntesis de proteínas.
3) duplicar la molécula de ADN
4) aumento de la transcripción

Respuesta

Establecer una correspondencia entre los procesos y períodos de interfase: 1) postsintética, 2) presintética, 3) sintética. Escribe los números 1, 2, 3 en el orden correspondiente a las letras.
a) crecimiento celular
B) Síntesis de ATP para el proceso de fisión.
C) Síntesis de ATP para la replicación de moléculas de ADN.
D) síntesis de proteínas para construir microtúbulos
D) replicación del ADN

Respuesta

1. Todas las características siguientes, excepto dos, se pueden utilizar para describir el proceso de mitosis. Identifique dos características que “salen” de la lista general y anote los números bajo los cuales se indican.
1) subyace a la reproducción asexual
2) división indirecta
3) proporciona regeneración
4) división de reducción
5) aumenta la diversidad genética

Respuesta

2. Todas las características anteriores, excepto dos, pueden utilizarse para describir los procesos de mitosis. Identifique dos características que “salen” de la lista general y anote los números bajo los cuales se indican.
1) formación de bivalentes
2) conjugación y cruce
3) constancia del número de cromosomas en las células
4) formación de dos células
5) preservación de la estructura cromosómica

Respuesta

Todos los signos enumerados a continuación, excepto dos, se utilizan para describir el proceso que se muestra en la figura. Identifique dos características que “salen” de la lista general y anote los números bajo los cuales se indican.
1) las células hijas tienen el mismo conjunto de cromosomas que las células madre
2) distribución desigual del material genético entre las células hijas
3) proporciona crecimiento
4) formación de dos células hijas
5) división directa

Respuesta

Todos menos dos de los procesos enumerados a continuación ocurren durante la división celular indirecta. Identifique dos procesos que “salen” de la lista general y anote los números bajo los cuales se indican.
1) se forman dos células diploides
2) se forman cuatro células haploides
3) se produce la división de células somáticas
4) se produce la conjugación y el cruce de cromosomas
5) la división celular está precedida por una interfase

Respuesta

1. Establecer una correspondencia entre las etapas del ciclo de vida celular y los procesos. Ocurriendo durante ellos: 1) interfase, 2) mitosis. Escribe los números 1 y 2 en el orden correspondiente a las letras.
A) se forma el huso
B) la célula crece, en ella se produce la síntesis activa de ARN y proteínas
B) se produce citocinesis
D) el número de moléculas de ADN se duplica
D) se produce la espiralización cromosómica

Respuesta

2. Establecer una correspondencia entre los procesos y etapas del ciclo de vida celular: 1) interfase, 2) mitosis. Escribe los números 1 y 2 en el orden correspondiente a las letras.
A) espiralización cromosómica
B) metabolismo intensivo
B) duplicación de centríolos
D) divergencia de las cromátidas hermanas hacia los polos celulares
D) reduplicación del ADN
E) aumento en el número de orgánulos celulares

Libro de texto para los grados 10-11

Sección II. Reproducción y desarrollo de organismos.
Capítulo V. Reproducción de organismos

Cada segundo en la Tierra muere una cantidad astronómica de seres vivos a causa de la vejez, las enfermedades y los depredadores, y sólo gracias a la reproducción, esta propiedad universal de los organismos, la vida en la Tierra no se detiene.

Puede parecer que los procesos de reproducción en los seres vivos son muy diversos, pero todos ellos se pueden reducir a dos formas: asexual y sexual. Algunos organismos tienen diferentes formas de reproducción. Por ejemplo, muchas plantas pueden reproducirse mediante esquejes, acodos, tubérculos (propagación asexual) y semillas (propagación sexual).

Durante la reproducción sexual, cada organismo se desarrolla a partir de una célula formada a partir de la fusión de dos células sexuales: masculina y femenina.

La base de la reproducción y el desarrollo individual de un organismo es el proceso de división celular.

§ 20. División celular. Mitosis

La capacidad de dividirse es la propiedad más importante de las células. Sin división, es imposible imaginar un aumento en el número de criaturas unicelulares, el desarrollo de un organismo multicelular complejo a partir de un óvulo fertilizado, la renovación de células, tejidos e incluso órganos perdidos durante la vida del organismo.

La división celular ocurre en etapas. En cada etapa de la división ocurren ciertos procesos. Conducen a la duplicación del material genético (síntesis de ADN) y su distribución entre las células hijas. El período de vida celular desde una división a la siguiente se llama ciclo celular.

Preparándose para la división. Los organismos eucariotas, que consisten en células con núcleos, comienzan a prepararse para la división en una determinada etapa del ciclo celular, en la interfase.

Es durante la interfase que se produce el proceso de biosíntesis de proteínas en la célula y los cromosomas se duplican. A lo largo del cromosoma original, se sintetiza una copia exacta del mismo a partir de los compuestos químicos presentes en la célula y se duplica la molécula de ADN. Un cromosoma duplicado consta de dos mitades: cromátidas. Cada cromátida contiene una molécula de ADN.

La interfase en células vegetales y animales dura en promedio entre 10 y 20 horas. Luego comienza el proceso de división celular: la mitosis.

Durante la mitosis, la célula pasa por una serie de fases sucesivas, como resultado de las cuales cada célula hija recibe el mismo conjunto de cromosomas que tenía la célula madre.

Fases de la mitosis. Hay cuatro fases de la mitosis: profase, metafase, anafase y telofase. La Figura 29 muestra esquemáticamente el progreso de la mitosis. En la profase, los centríolos son claramente visibles, formaciones ubicadas en el centro celular y que desempeñan un papel en la divergencia de los cromosomas hijos de los animales. (Recuerde que solo algunas plantas tienen centriolos en el centro celular, que organiza la segregación de los cromosomas). Consideraremos la mitosis usando el ejemplo de una célula animal, ya que la presencia de un centriolo hace que el proceso de segregación de los cromosomas sea más visual. Los centríolos se duplican y se mueven a diferentes polos de la célula. Los microtúbulos se extienden desde los centríolos y forman filamentos del huso, que regula la divergencia de los cromosomas hacia los polos de la célula en división.

Arroz. 29. Esquema de mitosis.

Al final de la profase, la membrana nuclear se desintegra, el nucléolo desaparece gradualmente, los cromosomas giran en espiral y, como resultado, se acortan y engrosan, y ya se pueden observar al microscopio óptico. Son aún mejor visibles en la siguiente etapa de la mitosis: la metafase.

En la metafase, los cromosomas se ubican en el plano ecuatorial de la célula. Es claramente visible que cada cromosoma, que consta de dos cromátidas, tiene una constricción: un centrómero. Los cromosomas están unidos a los filamentos del huso mediante sus centrómeros. Después de la división del centrómero, cada cromátida se convierte en un cromosoma hijo independiente.

Luego viene la siguiente etapa de la mitosis: la anafase, durante la cual los cromosomas hijos (cromátidas de un cromosoma) divergen hacia diferentes polos de la célula.

La siguiente etapa de la división celular es la telofase. Comienza después de que los cromosomas hijos, que constan de una cromátida, han alcanzado los polos de la célula. En esta etapa, los cromosomas vuelven a formar espirales y adquieren la misma apariencia que tenían antes del inicio de la división celular en interfase (hilos largos y delgados). Aparece una envoltura nuclear a su alrededor y en el núcleo se forma un nucleolo, en el que se sintetizan los ribosomas. Durante el proceso de división citoplasmática, todos los orgánulos (mitocondrias, complejo de Golgi, ribosomas, etc.) se distribuyen de forma más o menos uniforme entre las células hijas.

Así, como resultado de la mitosis, una célula se convierte en dos, cada una de las cuales tiene un número y una forma de cromosomas característicos para un determinado tipo de organismo y, por lo tanto, una cantidad constante de ADN.

Todo el proceso de mitosis dura una media de 1 a 2 horas. Su duración es algo diferente para los distintos tipos de células. También depende de las condiciones ambientales (temperatura, condiciones de luz y otros indicadores).

El significado biológico de la mitosis es que asegura la constancia del número de cromosomas en todas las células del cuerpo. Durante el proceso de mitosis, el ADN de los cromosomas de la célula madre se distribuye estrictamente por igual entre las dos células hijas que surgen de ella. Como resultado de la mitosis, todas las células hijas reciben la misma información genética.

1. ¿Qué cambios en una célula preceden a la división celular?
2. ¿Cuándo se forma el huso? ¿Cuál es su papel?
3. Describe las fases de la mitosis y describe brevemente cómo ocurre este proceso.
4. ¿Qué es la cromátida? ¿Cuándo se convierte en cromosoma?
5. ¿Qué es un centrómero? ¿Qué papel juega en la mitosis?
6. ¿Cuál es el significado biológico de la mitosis?

Recuerde del curso de botánica, zoología, anatomía, fisiología e higiene humana cómo se produce la reproducción en el mundo orgánico.