¿En qué fase de la división? Meiosis y mitosis: diferencia, fases. Meiosis - división directa

Entre todos los temas interesantes y bastante complejos de la biología, cabe destacar dos procesos de división celular en el cuerpo: meiosis y mitosis. En un principio puede parecer que estos procesos son iguales, ya que en ambos casos se produce la división celular, pero en realidad existe una gran diferencia entre ellos. En primer lugar, es necesario comprender la mitosis. ¿Qué es este proceso, qué es la interfase de la mitosis y qué papel desempeñan en el cuerpo humano? Esto se discutirá con más detalle en este artículo.

Un proceso biológico complejo que va acompañado de la división celular y la distribución de cromosomas entre estas células: todo esto se puede decir sobre la mitosis. Gracias a ello, los cromosomas que contienen ADN se distribuyen uniformemente entre las células hijas del cuerpo.

Hay 4 fases principales en el proceso de mitosis. Todos están interconectados, ya que las fases pasan suavemente de una a otra. La prevalencia de la mitosis en la naturaleza se debe al hecho de que es ella la que participa en el proceso de división de todas las células, incluidos los músculos, los nervios, etc.

Brevemente sobre la interfaz

Antes de entrar en estado de mitosis, una célula que se divide pasa a interfase, es decir, crece. La duración de la interfase puede ocupar más del 90% del tiempo total de actividad celular en modo normal..

La interfase se divide en 3 períodos principales:

• fase G1;
• fase S;
• fase G2.

Todos tienen lugar en una secuencia determinada. Veamos cada una de estas fases por separado.

Interfase - componentes principales (fórmula)

Fase G1

Este período se caracteriza por la preparación de la célula para la división. Aumenta de volumen para la fase posterior de la síntesis de ADN.

Fase S

Esta es la siguiente etapa del proceso de interfase, durante la cual las células del cuerpo se dividen. Como regla general, la síntesis de la mayoría de las células se produce en un corto período de tiempo. Después de la división, las células no aumentan de tamaño, pero comienza la última fase.

Fase G2

La etapa final de la interfase, durante la cual las células continúan sintetizando proteínas mientras aumentan de tamaño. Durante este período, todavía quedan nucléolos en la célula. Además, en la última parte de la interfase, se produce la duplicación de los cromosomas y la superficie del núcleo en este momento está cubierta con una capa especial que tiene una función protectora.

¡Nota! Al final de la tercera fase se produce la mitosis. También incluye varias etapas, después de las cuales ocurre la división celular (este proceso en medicina se llama citocinesis).

Etapas de la mitosis

Como se señaló anteriormente, la mitosis se divide en 4 etapas, pero a veces puede haber más. A continuación se muestran los principales.

Mesa. Descripción de las principales fases de la mitosis.

Nombre de la fase, foto.	Descripción
	Durante la profase, se produce la espiralización de los cromosomas, como resultado de lo cual adquieren una forma torcida (es más compacta). Todos los procesos sintéticos en las células del cuerpo se detienen, por lo que ya no se producen ribosomas.
	Muchos expertos no distinguen la prometafase como una fase separada de la mitosis. A menudo, todos los procesos que ocurren en él se denominan profase. Durante este periodo, el citoplasma envuelve a los cromosomas, que se mueven libremente por la célula hasta cierto punto.
	La siguiente fase de la mitosis, que se acompaña de la distribución de cromosomas condensados ​​en el plano ecuatorial. Durante este período, los microtúbulos se renuevan de forma continua. Durante la metafase, los cromosomas se disponen de manera que sus cinetocoros estén en diferente dirección, es decir, dirigidos hacia polos opuestos.
	Esta fase de la mitosis va acompañada de la separación de las cromátidas de cada cromosoma entre sí. El crecimiento de los microtúbulos se detiene y ahora comienzan a desmontarse. La anafase no dura mucho, pero durante este período de tiempo las células logran dispersarse más cerca de diferentes polos en cantidades aproximadamente iguales.
	Esta es la última etapa durante la cual comienza la descondensación de los cromosomas. Las células eucariotas completan su división y se forma una capa especial alrededor de cada conjunto de cromosomas humanos. Cuando el anillo contráctil se contrae, el citoplasma se separa (en medicina, este proceso se llama citotomía).

¡Importante! La duración del proceso completo de mitosis, por regla general, no es más de 1,5 a 2 horas. La duración puede variar según el tipo de célula que se divida. Además, la duración del proceso está influenciada por factores externos, como las condiciones de luz, temperatura, etc.

¿Qué papel biológico juega la mitosis?

Ahora intentemos comprender las características de la mitosis y su importancia en el ciclo biológico. En primer lugar, asegura muchos procesos vitales del cuerpo, incluido el desarrollo embrionario.

La mitosis también es responsable de la restauración de los tejidos y órganos internos del cuerpo después de diversos tipos de daño, dando como resultado la regeneración. En el proceso de funcionamiento, las células mueren gradualmente, pero con la ayuda de la mitosis la integridad estructural de los tejidos se mantiene constantemente.

La mitosis asegura la preservación de una cierta cantidad de cromosomas (corresponde a la cantidad de cromosomas en la célula madre).

Video - Características y tipos de mitosis.

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 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 meiosis profase I más duradero. que pasa en el conjugación(conexión de cromosomas homólogos) y intercambio de información genética. En anafase I centrómeros, manteniendo unidas las cromátidas, no compartir, y una de las homologmeiosis de la mitosis y los cromosomas del óvulo va a los polos. Interfase antes de la segunda division muy corto, en ello El ADN no se sintetiza.. Celdas ( halitas), formado 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 fecundado se llama cigoto.

Mitosis y sus fases.

Mitosis o división indirecta, más ampliamente distribuido en la naturaleza. La mitosis es la base de la división de todas las células no reproductivas (epiteliales, musculares, nerviosas, óseas, etc.). Mitosis consta de cuatro fases consecutivas (ver tabla a continuación). gracias a la mitosis Se garantiza una distribución uniforme de la información genética de la célula madre 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 ATP y moléculas de proteínas, cada cromosoma se duplica formando dos cromátidas hermanas, unidos por un común centrómero, aumenta el número de orgánulos principales del citoplasma.

en profase espiral y como resultado los cromosomas se espesan, que consta de dos cromátidas hermanas unidas por un centrómero. Al final de la profase la membrana nuclear y los nucléolos desaparecen y los cromosomas se dispersan por toda la célula, los centríolos se desplazan a los polos y se forman 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 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 telofase El citoplasma se divide, los cromosomas se desenrollan y se vuelven a formar nucléolos y membranas nucleares. En células animales el citoplasma está entrelazado, en planta- 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.

Tabla - Comparación de mitosis y meiosis.

Fase	Mitosis	Mitosis
		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.
Profase	Es de corta duración, se produce una espiralización de los cromosomas, la membrana nuclear y el nucléolo desaparecen y se forma un huso de fisión.	Más duradero. 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 producirse un intercambio de información genética (cruce de cromosomas): entrecruzamiento. 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.
Anafase	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.
Telofase	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.

Tabla comparativa entre mitosis y meiosis.

La secuencia de fases del ciclo mitótico se presenta en la Fig. 4.

Arroz. 4. Fases de la mitosis

Profase. En la profase, el núcleo se agranda y las hebras cromosómicas, que en este momento ya están en espiral, se vuelven claramente visibles.

Cada cromosoma, después de la reduplicación en interfase, consta de dos cromátidas hermanas conectadas por un centrómero. Al final de la profase, la envoltura nuclear y los nucléolos suelen desaparecer. A veces, el nucléolo desaparece en la siguiente fase de la mitosis. En los preparados siempre puedes encontrar las profases tempranas y tardías y compararlas entre sí. Los cambios son claramente visibles: el nucléolo y la membrana nuclear desaparecen. Las cadenas de cromosomas son más claramente visibles en la profase tardía y, a menudo, es posible notar que están duplicadas. En la profase también se produce una separación de los centriolos, que forman los dos polos de la célula.

Prometafase Comienza con la rápida desintegración de la membrana nuclear en pequeños fragmentos, indistinguibles de los fragmentos del retículo endoplásmico (Fig. 5). En la prometafase, se forman estructuras especiales llamadas cinetocoros en los cromosomas a cada lado del centrómero. Se unen a un grupo especial de microtúbulos llamados filamentos cinetocoros o microtúbulos cinetocoros. Estas hebras se extienden desde ambos lados de cada cromosoma, corren en direcciones opuestas e interactúan con las hebras del huso bipolar. Al mismo tiempo, los cromosomas comienzan a moverse intensamente.

Arroz. 5. Prometafase (se construye la figura de la estrella madre) en una célula libre de pigmentos. Tinción con hematoxilina férrica según Heidenhain. Aumento promedio

Metafase. Una vez que desaparece la membrana nuclear, está claro que los cromosomas han alcanzado la máxima espiralización, se acortan y se mueven hacia el ecuador de la célula, ubicado en el mismo plano. Los centriolos ubicados en los polos celulares completan la formación del huso y sus hilos se unen a los cromosomas en la región del centrómero. Los centrómeros de todos los cromosomas se encuentran en el mismo plano ecuatorial y los brazos pueden ubicarse más arriba o más abajo. Esta posición de los cromosomas es conveniente para contarlos y estudiar su morfología.

Anafase Comienza con la contracción de los filamentos del huso, por lo que puede ubicarse más arriba o más abajo. Todo esto es conveniente para contar el número de cromosomas, estudiar su morfología y dividir centrómeros. En la anafase de la mitosis, la región centromérica de cada uno de los cromosomas de dos cromátidas se divide, lo que lleva a la separación de las cromátidas hermanas y su transformación en cromosomas independientes (la relación formal entre el número de cromosomas y moléculas de ADN es 4n4c).

Así es como el material genético se distribuye con precisión y cada polo termina con el mismo número de cromosomas que tenía la célula original antes de duplicarse.

El movimiento de las cromátidas hacia los polos se produce debido a la contracción de los hilos posteriores y el alargamiento de los hilos de soporte del huso mitótico.

Telofase. Después de completar la divergencia cromosómica hacia los polos de la célula madre, se forman dos células hijas en la telofase, cada una de las cuales recibe un conjunto completo de cromosomas monocromátidos de la célula madre (fórmula 2n2c para cada una de las células hijas).

En la telofase, los cromosomas de cada polo sufren una despiralización, es decir. un proceso opuesto a lo que ocurre en la profase. Los contornos de los cromosomas pierden su claridad, se destruye el huso mitótico, se restaura la membrana nuclear y aparecen nucléolos. La separación de los núcleos celulares se llama cariocinesis (Fig. 6).

Luego, se forma una pared celular a partir del fragmoplasto, que divide todo el contenido del citoplasma en dos partes iguales. Este proceso se llama citocinesis. Así termina la mitosis.

Arroz. 6. Fases de la mitosis en diversas plantas.

Arroz. 7. Distribución de los cromosomas homólogos y los genes que contienen durante el ciclo mitótico en un organismo hipotético (2n = 2) generaciones y continuidad genética de la vida en el caso de reproducción asexual de organismos.

Términos y conceptos básicos: anafase; célula hija; interfase; célula madre (padre); metafase; mitosis (período M); ciclo mitótico (celular); período postsintético (G 2); período presintético (G 1); profase; cromátidas hermanas; período sintético (S); telofase; cromátida; cromatina; cromosoma; centrómero.

La mitosis (cariocinesis, división indirecta) es el proceso de división del núcleo de células humanas, animales y vegetales, seguida de la división del citoplasma celular. En el proceso de división del núcleo celular (ver), se distinguen varias etapas. En el núcleo, que se encuentra en el período entre divisiones celulares (interfase), (ver) generalmente están representados por hilos delgados, largos (Fig., a) entrelazados; La membrana nuclear y el nucléolo son claramente visibles.

El núcleo en diferentes fases de la mitosis: a - núcleo que no se divide en interfase; b - d - etapa de profase; d - etapa de metafase; e - etapa de anafase; g y h - etapa de telofase; y - la formación de dos núcleos hijos.

En la primera etapa de la mitosis, la llamada profase, los cromosomas se vuelven claramente visibles (Fig., b-d), se acortan y engrosan, aparece un espacio a lo largo de cada cromosoma que lo divide en dos partes completamente similares entre sí, por lo que cada cromosoma aparece doble. En la siguiente etapa de la mitosis, la metafase, la membrana nuclear se destruye, el nucléolo se disuelve y los cromosomas se encuentran en el citoplasma de la célula (Fig., e). Todos los cromosomas están dispuestos en una fila a lo largo del ecuador, formando la llamada placa ecuatorial (etapa estelar). El centrosoma también sufre cambios. Se divide en dos partes, divergiendo hacia los polos de la célula, entre ellas se forman hilos que forman un huso de acromatina bicónico (Fig. e. f).

La mitosis (del griego mitos - hilo) es una división celular indirecta que consiste en la distribución uniforme del doble de cromosomas entre las dos células hijas resultantes (Fig.). El proceso de mitosis involucra dos tipos de estructuras: los cromosomas y el aparato de acromatina, que incluye centros celulares y un huso (ver Célula).

Representación esquemática del núcleo en interfase y las distintas etapas de la mitosis: 1 - interfase; 2 - profase; 3 - prometafase; 4 y 5 - metafase (4 - vista desde el ecuador, 5 - vista desde el polo celular); 6 - anafase; 7 - telofase; 8 - telofase tardía, comienzo de la reconstrucción nuclear; 9 - células hijas al comienzo de la interfase; NO - envoltura nuclear; YAK - nucleolo; XP - cromosomas; C - centríolo; B - husillo.

La primera etapa de la mitosis, la profase, comienza con la aparición en el núcleo celular de filamentos delgados, los cromosomas (ver). Cada cromosoma en profase consta de dos cromátidas, muy adyacentes entre sí en longitud; uno de ellos es el cromosoma de la célula madre, el otro se forma recientemente debido a la reduplicación de su ADN sobre el ADN del cromosoma madre en interfase (pausa entre dos mitosis). A medida que avanza la profase, los cromosomas entran en espiral, lo que hace que se acorten y se engrosen. Al final de la profase, el nucléolo desaparece. En la profase también se produce el desarrollo del aparato de acromatina. En las células animales, los centros celulares (centríolos) se bifurcan; a su alrededor aparecen zonas en el citoplasma que refractan fuertemente la luz (centrosferas). Estas formaciones comienzan a divergir en direcciones opuestas, formando al final de la profase dos polos de la célula, que en ese momento a menudo adquiere una forma esférica. En las células de las plantas superiores no hay centríolos.

La prometafase se caracteriza por la desaparición de la membrana nuclear y la formación en la célula de una estructura filamentosa fusiforme (huso de acromatina), algunos de cuyos hilos conectan los polos del aparato de acromatina (hilos interzonales), y otros, cada uno de los dos cromátidas con polos opuestos de la célula (tirando de hilos). Los cromosomas, que se encuentran aleatoriamente en el núcleo de profase, comienzan a moverse hacia la zona central de la célula, donde se ubican en el plano ecuatorial del huso (metacinesis). Esta etapa se llama metafase.

Durante la anafase, las parejas de cada par de cromátidas divergen hacia los polos opuestos de la célula debido a la contracción de los hilos del huso que tiran. A partir de este momento, cada cromátida recibe el nombre de un cromosoma hijo. Los cromosomas que han divergido hacia los polos se reúnen en grupos compactos, lo cual es característico de la siguiente etapa de la mitosis: la telofase. En este caso, los cromosomas comienzan a desdoblarse gradualmente, perdiendo su estructura densa; Aparece una envoltura nuclear a su alrededor: comienza el proceso de reconstrucción nuclear. El volumen de nuevos núcleos aumenta y en ellos aparecen nucléolos (el comienzo de la interfase o la etapa del "núcleo en reposo").

El proceso de separación de la sustancia nuclear de una célula (cariocinesis) se acompaña de la separación del citoplasma (ver): citocinesis. En las células animales en telofase, aparece una constricción en la zona ecuatorial que, a medida que se profundiza, conduce a la división del citoplasma de la célula original en dos partes. En las células vegetales en el plano ecuatorial, se forma un tabique celular a partir de pequeñas vacuolas del retículo endoplasmático, que separa dos nuevos cuerpos celulares entre sí.

En principio, cerca de la mitosis se encuentra la endomitosis, es decir, el proceso de duplicar el número de cromosomas en las células, pero sin la separación de los núcleos. Tras la endomitosis puede producirse una división directa de núcleos y células, la denominada amitosis.

Véase también Cariotipo, Núcleo celular.

1. Dar definiciones de conceptos.
Interfase– la fase de preparación para la división mitótica, cuando se produce la duplicación del ADN.
Mitosis- se trata de una división que da como resultado una distribución estrictamente idéntica de cromosomas exactamente copiados entre las células hijas, lo que garantiza la formación de células genéticamente idénticas.
Ciclo vital - el período de vida de una célula desde el momento de su origen en el proceso de división hasta la muerte o el final de la división posterior.

2. ¿En qué se diferencia el crecimiento de organismos unicelulares del crecimiento de organismos multicelulares?
El crecimiento de un organismo unicelular es un aumento en el tamaño y una complicación de la estructura de una célula individual, y el crecimiento de un organismo multicelular es también la división activa de las células: un aumento en su número.

3. ¿Por qué existe necesariamente la interfase en el ciclo de vida de una célula?
En la interfase, se produce la preparación para la división y la duplicación del ADN. Si esto no sucediera, con cada división celular el número de cromosomas se reduciría a la mitad y muy pronto no quedaría ningún cromosoma en la célula.

4. Complete el grupo "Fases de la mitosis".

5. Utilizando la Figura 52 del § 3.4, complete la tabla.

6. Inventa un vino sincronizado para el término “mitosis”.
Mitosis
Cuatro fases, uniforme
Divide, distribuye, aplasta
Proporciona material genético a las células hijas.
División celular.

7. Establecer una correspondencia entre las fases del ciclo mitótico y los eventos que ocurren en ellas.
Fases
1. anafase
2. Metafase
3. Interfase
4. Telofase
5. Profase
Eventos
A. La célula crece, se forman orgánulos, el ADN se duplica.
B. Las cromátidas divergen y se convierten en cromosomas independientes.
B. Comienza la espiralización de los cromosomas y se destruye la membrana nuclear.
D. Los cromosomas están ubicados en el plano ecuatorial de la célula. Los filamentos del huso están unidos a los centrómeros.
D. El huso desaparece, se forman membranas nucleares y los cromosomas se desenrollan.

8. ¿Por qué la finalización de la mitosis (la división del citoplasma) ocurre de manera diferente en las células animales y vegetales?
Las células animales no tienen pared celular; su membrana celular se hunde hacia adentro y la célula se divide por constricción.
En las células vegetales, la membrana se forma en el plano ecuatorial dentro de la célula y, extendiéndose hacia la periferia, divide la célula por la mitad.

9. ¿Por qué en el ciclo mitótico la interfase tarda mucho más que la división misma?
Durante la interfase, la célula se prepara intensamente para la mitosis, en ella tienen lugar procesos de síntesis y duplicación del ADN, la célula crece, pasa por su ciclo de vida, sin incluir la división en sí.

10. Elige la respuesta correcta.
Prueba 1.
Como resultado de la mitosis, una célula diploide produce:
4) 2 células diploides.

Prueba 2.
La división de los centrómeros y la divergencia de las cromátidas hacia los polos de la célula ocurre en:
3) anafase;

Prueba 3.
El ciclo de vida es:
2) la vida de una célula desde la división hasta el final de la siguiente división o muerte;

Prueba 4.
¿Qué término está mal escrito?
4) telofase.

11. Explicar el origen y significado general de la palabra (término), a partir del significado de las raíces que la integran.

12. Seleccione un término y explique cómo su significado moderno coincide con el significado original de sus raíces.
El término elegido es interfase.
Correspondencia. El término corresponde y se refiere al período entre las fases de la mitosis, cuando ocurre la preparación para la división.

13. Formule y escriba las ideas principales del § 3.4.
El ciclo de vida es la vida de una célula desde la división hasta el final de la siguiente división o la muerte. Entre divisiones, la célula se prepara durante la interfase. En este momento se produce la síntesis de sustancias y el ADN se duplica.
La célula se divide por mitosis. Consta de 4 etapas:
Profase.
Metafase.
Anafase.
Telofase.
El propósito de la mitosis: como resultado, a partir de 1 célula madre se forman 2 células hijas con un conjunto idéntico de genes. La cantidad de material genético y de cromosomas sigue siendo la misma, asegurando la estabilidad genética de las células.