División del núcleo celular
Introducción
La mayoría de los tejidos del cuerpo se renuevan constantemente. Esta renovación se consigue mediante la formación constante de nuevas células. Esta nueva formación se logra mediante la división de células. Esta división celular requiere que las células puedan dividirse. Las células que pueden dividirse en adultos se denominan células madre adultas. La división real de la célula, también llamada citocinesis, está precedida por la división del núcleo celular. La mayor parte del núcleo celular contiene ADN. El ADN contiene la información genética. Para que las células resultantes contengan toda la información, el ADN que contiene se duplica antes de que el núcleo celular se divida. El proceso de división del núcleo celular también se llama mitosis.
Proceso de división nuclear
La división del núcleo celular tiene lugar en 5 fases. Al final de estas 5 fases, en lugar de un núcleo, hay dos núcleos celulares idénticos y completamente funcionales. Para comprender la división del núcleo celular, es importante que el ADN esté organizado en cromosomas. Toda la información genética en humanos y animales se divide en varios cromosomas. Los seres humanos tienen 2 copias de toda la información genética en todas las células de su cuerpo, excepto los óvulos y los espermatozoides. Una copia de la madre y otra del padre.
En general, el ADN del núcleo celular se divide en 46 cromosomas. La mitosis está precedida por la duplicación de información genética en el llamado ciclo celular, es decir, el ciclo de vida de una célula. Antes de la duplicación, los cromosomas están presentes como cromosomas de una cromátida, después de la duplicación como cromosomas de dos cromátidas. Una vez que los núcleos celulares se han dividido, vuelven a aparecer cromosomas de cromátida única. Esto debería dejar en claro que la información genética se duplica antes de que el núcleo celular se divida y no se pierde ninguna información.
La división del núcleo celular comienza con los cromosomas empaquetados de manera más compacta. En realidad, estos no están clasificados en el núcleo celular. Esta condensación permite que los cromosomas individuales sean reconocidos bajo el microscopio óptico, lo que no es posible de antemano, ya que los cromosomas están previamente sin clasificar y llenan el núcleo celular. Al mismo tiempo, la capa que rodea los núcleos de las células se desintegra. Luego, los cromosomas se ordenan en línea mediante el aparato del huso. El aparato del huso consta de estructuras de proteínas dispuestas en forma de hilos, los microtúbulos. Estas estructuras de proteínas pueden mover cromosomas y organizarlos en un plano para los siguientes pasos. Ahora que los cromosomas están ordenados correctamente, el aparato del huso separa las dos cromátidas idénticas. Así que ahora han vuelto a surgir cromosomas de una cromátida. Al final, se reconstruye la capa del núcleo celular y hay dos núcleos celulares idénticos. Luego, la célula se divide y los núcleos celulares se distribuyen en dos células emergentes. Sin embargo, este proceso no es parte de la división del núcleo celular, sino un paso separado y se llama división celular o citocinesis.
Fases de la división del núcleo celular
La división del núcleo celular se puede dividir en 5 fases. Las fases se denominan profase, prometafase, metafase, anafase y telofase.
En la primera fase tiene lugar la profase, principalmente la condensación de los cromosomas. Antes de esta fase, los cromosomas individuales no se pueden distinguir entre sí bajo el microscopio óptico. Solo se vuelven visibles como cromosomas individuales cuando se condensan. Además de la condensación, comienza la desintegración de la capa que rodea el núcleo.
En la siguiente fase, la fase prometa, la envoltura nuclear se desintegra por completo y también se desarrolla el aparato del huso.
El aparato del huso se vuelve importante en la siguiente fase, la metafase. En esta fase se ordenan los cromosomas.
La siguiente fase se llama anafase. En esto, los cromosomas se separan para que se creen 2 cromosomas hijos idénticos. Además, los cromosomas resultantes se separan.
La última fase de la mitosis es la telofase, en la que se restauran las envolturas nucleares. Además, se invierte la condensación de los cromosomas. Al final de la telofase hay dos núcleos celulares funcionales.
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¿Por qué hay división del núcleo?
La división nuclear es necesaria para crear células para tejidos que se renuevan constantemente. La capacidad del cuerpo para funcionar y curarse se basa en el hecho de que las células muertas pueden ser reemplazadas por otras nuevas. Sin embargo, existen diferencias en la capacidad de dividirse entre los distintos tejidos. Algunas partes del cuerpo se renuevan constantemente, incluidas la piel o las membranas mucosas y las células de la sangre. La piel y las células sanguíneas se replican constantemente a medida que las células progenitoras inmaduras se dividen. La división del núcleo celular es necesaria para esto. Sin embargo, también hay órganos en el cuerpo cuyas células ya no se dividen. Esto incluye el corazón y el cerebro. Dado que aquí no se reproducen nuevas células, el daño solo puede ser reemplazado por tejido cicatricial y no por el tejido original.
¿Cuánto tiempo lleva la división del núcleo celular?
La duración de la división del núcleo celular es diferente para todos los tipos de células. Dependiendo de si las células se están dividiendo rápida o lentamente. La mitosis puede durar unos minutos, pero hay células para las que la mitosis tarda varias horas. El núcleo celular se divide más rápidamente en órganos en los que constantemente se forman nuevas células. Esto incluye la piel, las membranas mucosas y la médula ósea. La formación de sangre tiene lugar en la médula ósea. Por tanto, la división del núcleo celular debe tener lugar aquí de forma especialmente rápida.
¿Con qué frecuencia se dividen los núcleos celulares?
La frecuencia de las divisiones del núcleo celular depende principalmente de la rapidez con que se dividen las células. La división celular ocurre con mayor frecuencia en células que se dividen rápidamente. En las células que se dividen lentamente, existe un número correspondientemente menor de divisiones del núcleo celular. Es importante tener en cuenta que hay células en el cuerpo que ya no se dividen. Estas células se denominan células diferenciadas. Estos eventualmente mueren y deben ser reemplazados. Ésta es la función de las células progenitoras. Todavía pueden dividirse y luego convertirse parcialmente en células diferenciadas, que a su vez ya no pueden dividirse.
¿Qué pasa si el núcleo celular se divide incorrectamente?
Hay varios puntos de control en el ciclo celular que están diseñados para evitar que ocurran errores durante la división celular. Estos puntos de control están ubicados en varios puntos donde tienen lugar procesos críticos. La fase más crítica en la división del núcleo es la separación de los cromosomas. Si ocurre un error aquí, pueden surgir dos cromosomas diferentes. La célula resultante estaría defectuosa y podría desarrollarse una célula tumoral. El punto de control de la mitosis está en la metafase, la fase en la que los cromosomas se ordenan en fila. La forma en que funciona el punto de control es que el siguiente paso no comienza hasta que todos los cromosomas estén correctamente ordenados. Si ocurre un error, en el mejor de los casos se detiene la mitosis y se detiene la división del núcleo celular.
Sin embargo, puede suceder que se produzcan errores en este punto de control. Si surgen núcleos celulares con un contenido diferente de cromosomas, las células pueden ser destruidas por el cuerpo o desarrollar células con un mayor riesgo de degeneración.
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¿Cómo se desarrolla un tumor?
La palabra tumor significa literalmente hinchazón y puede ser provocada por varios procesos. La causa más común de hinchazón es la inflamación, que provoca hinchazón por retención excesiva de agua. Un tumor causado por la proliferación incontrolada de células también se llama neoplasia. Hay muchas formas diferentes de neoplasias que surgen de diferentes células. En general, las neoplasias resultan de una pérdida de control sobre el crecimiento y la división de la célula. Las células contienen varias proteínas que garantizan que una célula no crezca sin control. Estas proteínas pueden estar restringidas en su función debido a cambios en los genes que son la plantilla de estas proteínas. Esta pérdida de la función de control conduce a un crecimiento descontrolado y a la degeneración de las células.
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