CICLO CELULAR, MITOSIS Y MEIOSIS (N)

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CICLO CELULAR – MITOSIS Y MEIOSIS 
 
 
 
 
 Es el período que transcurre entre que una célula se origina, hasta que se divide. 
A grandes rasgos, encontramos dos etapas: 
 Interfase: todos los momentos en que la célula NO se está dividiendo 
 División 
 
A su vez, estas etapas se van a subdividir 
 
Cada nueva célula, producto de la división de una célula madre, ingresa en la etapa G1, de 
crecimiento; luego pasa a la etapa S, en que duplica el ADN; y posteriormente a G2, que es una 
etapa de transición hacia la división o etapa M. Todo ese período en que la célula no se divide, y 
que comprende las etapas G1, S y G2, se denomina interfase. 
Veamos el significado de algunas palabras: 
 Cariocinesis: división del núcleo 
 Citocinesis: división de la célula 
 
 
 FASE G1: en esta fase observamos crecimiento, con una intensa actividad metabólica. El 
tamaño de la célula se duplica. Aumenta el tamaño y/o número de organelas en general. 
 
Las células, dependiendo el tejido al cual pertenezcan, tienen distinta duración de sus ciclos 
celulares. Esta variación se observa, más que nada, en la duración de la etapa G1. 
 
¿Qué quiere decir esto? Que todas las etapas del ciclo tienen una duración similar, no así 
G1, que es la que varía. 
 
 
Vamos a hablar ahora sobre una gran excepción que realizan algunas células: la fase G0 
 
Puede pasar que algunas células salgan de la fase G1, para ingresar en esta etapa llamada 
G0 o fase de “especialización”. Toda célula que ingrese en G0, NO va a ingresar luego a la 
fase S, es decir, no va a duplicar su ADN ni tampoco va a dividirse (en otras palabras, no 
presenta ciclo celular, ya que no se reproduce). 
 
 Atención con esto: si bien la célula no se va a dividir, eso NO significa que no siga con 
sus actividades metabólicas (recordar que metabolismo es otra cosa). Todas las 
células realizan metabolismo, se dividan o no. 
 
o EJEMPLO: células cardíacas, musculares y nerviosas, que no se dividen y permanecen 
en la etapa G0. 
 
 FASE S: duplicación del ADN, síntesis de proteínas histonicas (que se unirán al ADN 
naciente); y duplicación de los centriolos. 
Al final de esta etapa, la célula contiene el doble de ADN que poseía al inicio de la misma. 
Como charlamos antes en “núcleo y cromosomas”, debes recordar que lo que se duplica es 
la cantidad de moléculas de ADN (siempre tener en cuenta que lo que cambia, entonces, es 
el número de moléculas de ADN, NO el número de cromosomas) Por ejemplo, si en G1 la 
célula tiene 10 moléculas de ADN, después de la etapa S tendrá 20: diez moléculas de ADN 
irán a una célula hija, y diez a la otra. 
 
 FASE G2: en esta fase, la célula se prepara para dividirse. Ocurre la síntesis de proteínas 
relacionadas con la división celular. Importante: en esta etapa, se fosforila la histona H1, 
eso ayuda a condensar la cromatina 
 
 
Regulación del ciclo celular: 
Como veremos ahora, tanto en el pasaje de G1 a S como en el de G2 a M, las moléculas 
participantes, al igual que el mecanismo son muy similares. 
Por un lado, tenemos dos moléculas importantes: 
 Ciclinas 
 Quinasas dependientes de ciclinas 
 
 Quinasas: van a fosforilar (es decir, agregar grupos fosfatos) a las proteínas que actúan en la 
fase a la cual quiero ingresar. En otras palabras, podría decir que, mediante fosforilación, las 
quinasas activan a las proteínas que actúan en la fase a la que quiero ingresar. 
 
Ahora… Algo muy importante… ¿Y quién activa a las quinasas? Bueno, como su nombre 
indica, estas quinasas son “dependientes de ciclina”. Entonces, para activarlas, debo unirlas 
a las ciclinas. Una vez unidas, forman un COMPLEJO. Una vez que éste se formó, las quinasas 
pueden actuar y fosforilar a las proteínas que actuaran en la fase a la que quiero ingresar. 
 
Veamos en detalle cada uno de los pasajes y su regulación 
 
Pasaje de G1 a S 
 Durante G1, las células presentan un tipo de proteínas con actividad enzimática, llamadas 
quinasas dependientes de ciclinas (cdk2). Estas quinasas son las encargadas de activar a las 
 
enzimas que participan en la duplicación del ADN mediante fosforilación (es decir, 
agregándoles fosfatos). Al activar a estas enzimas, permito el ingreso a la etapa S. 
 Pero para activarse, las quinasas necesitan unirse a otras proteínas: las ciclinas G1. Una vez 
unidas, forman un complejo llamado Factor promotor de la etapa S (FPS). 
 Durante G1, la concentración de quinasas dependientes de ciclina se mantiene constante, 
pero la de ciclinas G1 empieza a aumentar, entonces, comienzan a formarse complejos FPS, 
y se avanza a la etapa S. Luego, las ciclinas G1 disminuyen porque empiezan a degradarse, 
con lo cual las quinasas se van desactivando. 
Pasaje de G2 a M 
 Durante G2, las células presentan un tipo de proteínas con actividad enzimática, llamadas 
quinasas dependientes de ciclinas (cdk1). Estas quinasas son las encargadas de activar a las 
enzimas que desencadenan la división celular mediante fosforilación (es decir, agregándoles 
fosfatos). Al activar a estas enzimas, permito el ingreso a la etapa M o de división. 
 Recorda que, para activarse, las quinasas necesitan unirse a otras proteínas: las ciclinas M, 
formando un complejo llamado Factor promotor de la etapa M (FPM). 
 Durante G2, la concentración de quinasas dependientes de ciclina se mantiene constante, 
pero la de ciclinas M empieza a aumentar, entonces comienza la división. Luego, las ciclinas 
M disminuyen porque empiezan a degradarse, con lo cual las quinasas se van desactivando. 
 
 Importante: El FPM activa a las enzimas que desencadenan los primeros pasos de la división 
celular: disgregación de la envoltura nuclear y formación de los cromosomas. ¿De qué 
manera lo hacen? Las quinasas del FMP, fosforilan a las proteínas de la lámina nuclear. 
Cuando las proteínas de la lámina se fosforilan, se disgregan, con lo cual también se disgrega 
la envoltura nuclear. 
 El FPM también activa la fosforilación de las histonas, lo que conduce a la condensación de 
los cromosomas. 
 
ETAPA M o DIVISION 
Dos tipos: mitosis y meiosis 
¿Cuál es la diferencia entre una y otra? 
 MITOSIS: se da en las células somaticas (es decir, cualquier célula del cuerpo, menos en las 
células sexuales) 
o Homotipica: las células hijas son iguales a la célula madre 
o Ecuacional: las células hijas (2n) tienen la misma cantidad de cromosomas que la célula 
madre (2n) 
 
o Hijas diploides: es decir, 46 cromosomas (o 23 pares, es lo mismo) 
 
 MEIOSIS: solo se da en las células sexuales, es decir, los gametos (en el hombre, el 
masculino es el espermatozoide, y en la femenina, el ovocito) 
o Heterotipica: las células hojas son distintas a la célula madre 
o Reduccional: cada célula hija (n) tiene la mitad de cromosomas de la célula madre (2n) 
o Hijas haploides (con 23 cromosomas) 
 
Las células de todos los tejidos de un organismo, a excepción de las reproductoras, se llaman 
células somáticas. 
Los cromosomas se observan en pares iguales en forma y tamaño. Los dos cromosomas de dicho 
par se llaman cromosomas homólogos, debido a que ambos portan genes que controlan las 
mismas características hereditarias. Por ejemplo, si el gen para la textura del pelo está localizado 
en un lugar en particular en un cromosoma, entonces, el otro cromosoma del par (el homólogo) 
también tiene un gen para la textura del pelo en ese lugar, a la misma altura. 
 
Los dos cromosomas homólogos pueden tener versiones diferentes del gen para la textura del 
pelo, probablemente especificando texturas diferentes. 
Los pares de cromosomas homólogos presentan dos tipos generales: un par lo constituyen los 
cromosomas sexuales, (lo cual determinara el sexo de un individuo). El resto de los pares, los 
autosomas, determinan todas las características restantes. 
 
En el humano, las femeninas tienen un par de cromosomas sexuales llamados cromosomasX. Por 
el contrario, los masculinos tienen un cromosoma X y otro Y. Estos dos cromosomas difieren en 
forma y tamaño, sólo son homólogos en ciertos sectores; es decir, muchos genes que porta el 
cromosoma X no tienen a su contraparte en el cromosoma Y. Sin embargo, las regiones homólogas 
son lo suficientemente grandes como para que los cromosomas X e Y se comporten como un par 
homólogo. 
Nosotros heredamos, tanto para los autosomas corno para los cromosomas sexuales, un 
cromosoma de cada par de nuestra madre y un cromosoma de cada par de nuestro padre. Es decir 
que cada uno de nuestros pares de homólogos consta de un cromosoma materno y otro paterno. 
Las células cuyo núcleo contiene dos juegos de cromosomas se llaman células diploides, y el 
número total de cromosomas o número diploide se simboliza como 2n. En los humanos, el número 
diploide es 2n = 46, pues poseemos 23 pares de homólogos (que es lo mismo que decir, 46 
cromosomas) 
Las células reproductoras, como el óvulo y los espermatozoides, se llaman gametas y cada una 
tiene un solo juego de cromosomas (en la especie humana: 22 autosomas más un solo cromosoma 
sexual, ya sea X o Y). Son células haploides, dado que poseen un solo juego de cromosomas. En los 
humanos, el número haploide es n = 23. 
Las gametas (óvulo y espermatozoide) de fusionan en el proceso de fecundación, dando como 
resultado una nueva célula llamada cigoto, que será diploide. 
El tener gametas haploides evita que el número cromosómico se duplique en cada generación. Las 
gametas se producen a partir de la meiosis, un tipo de división celular que encontramos solo en los 
órganos reproductores (ovarios y testículos en animales). Mientras que la mitosis produce células 
hijas con el mismo número de cromosomas que la célula original, la meiosis reduce el número 
cromosómico a la mitad. 
 Meiosis: a partir de una célula diploide, obtengo células hijas haploides (ovulo y 
espermatozoide) 
 Fecundación: a partir de células haploides, vuelvo a tener una célula diploide 
Entonces: la meiosis reduce el número de cromosomas a la mitad, mientras que la fecundación 
restaura el número cromosómico 
 
 
 
MITOSIS 
 CARIOCINESIS 
1) PROFASE: la cromatina se condensa, formando los cromosomas. Los centriolos comienzan a 
viajar hacia los polos. Se empieza a formar el huso mitótico (formado por microtúbulos que 
se ensamblan formando un sistema de guía para el desplazamiento de los cromosomas 
hacia los polos celulares). Se desintegra la carioteca (envoltura nuclear). Se desintegra 
también el nucléolo. Los cromosomas quedan en aparente desorden en la placa ecuatorial 
 
 
 
2) METAFASE: los cromosomas están bien compactados. ATENCION: esta etapa es la que tiene 
el mayor grado de condensación de los cromosomas. Estos están ahora en la placa 
ecuatorial (quedan bien “ordenados” en la zona media de la célula”) 
El huso acromático queda completamente formado, gracias a los centriolos
 
 
3) ANAFASE: el huso acromático se contrae, al contraerse, jala a los cromosomas hacia los 
polos, produciendo su separación (los cromosomas se dividen en dos cromatides) a través 
del centrómero. Cada una de estas cromatides migra hacia polos opuestos
 
 
4) TELOFASE: las cromatides ubicadas en los polos se descondensan. Se reintegra la carioteca 
(envoltura nuclear). Esto ocurre gracias al retículo endoplasmatico rugoso. Se reorganiza el 
núcleo. 
 
Si presto atención, veo que la telofase es una fase totalmente opuesta a la profase (aquí se 
reorganiza el núcleo, y en la profase se desorganiza, si en la profase la carioteca se 
 
desintegra, aquí se reintegra, en la profase la cromatina se condensa, aquí se descondensa
 
 
 
CITOCINESIS 
 Célula animal: comienza a formarse un anillo de microfilamentos en la placa ecuatorial, y se 
contrae de forma centrípeta (desde afuera hacia adentro). Esto es posible porque la 
membrana de la célula animal no es tan rígida. Como resultado, esta célula se divide en dos 
células hijas 
 Mitosis en células vegetales: no puede haber estrangulamiento (no puedo “apretar” a la 
célula desde afuera hacia adentro), ya que la célula vegetal tiene pared celular, que es 
rígida. Entonces, aquí, la citocinesis ocurre desde adentro hacia afuera, es decir, de forma 
centrifuga. ¿Cómo ocurre? Se forma el fragmoplasto, que básicamente consiste en la unión 
de vesículas del aparato de Golgi. Así, luego de la división, van a quedar “huecos” entre los 
citoplasmas de las células hijas, que les permiten seguir comunicadas. Estos “huecos” se 
llaman plasmodesmos. 
 
 
 
MEIOSIS 
 Bastante parecido a la mitosis, solo que con una variación súper importante: permite que 
haya variabilidad genética, ya que las células hijas no son idénticas a las que le dieron 
origen. ¿Qué evento de la meiosis permite tal variabilidad? El crossing over, que se produce 
en la Profase l. 
 Dentro de la meiosis, se producen dos divisiones sucesivas. En la primera división meiótica 
se producen dos células, y cada célula hija volverá a dividirse para dar dos gametas cada 
una. Una vez formadas, las gametas no se dividen y, si no participan en la fecundación, 
mueren. 
 A su vez, cada división meiótica se divide en etapas que reciben el mismo nombre que en la 
mitosis, y muchos acontecimientos que ocurren durante ella son similares. 
 Sin embargo, existen notables diferencias entre mitosis y meiosis, puesto que hay ciertos 
procesos que ocurren únicamente en la segunda. 
Veamos estas etapas en detalle: 
MEIOSIS I: REDUCCIONAL: porque la célula madre reduce el número de cromosomas en las células 
hijas (de 2n a n) 
 
Etapas: 
 Profase l 
 Metafase l 
 Anafase l 
 Telofase l 
MEIOSIS ll: ECUACIONAL: las células hijas mantienen el número de cromosomas en las células 
nietas (n) 
Etapas: 
 Profase ll 
 Metafase ll 
 Anafase ll 
 Telofase ll 
 
Entre meiosis l y meiosis ll: intercinesis: evento en el cual las células duplican sus centriolos, pero 
NO su ADN 
PROFASE l: Los eventos de la profase meiótica son similares a los de la mitótica, excepto por un 
proceso llamado recombinación o crossing over. 
Hay 5 eventos que debo recordar: 
 LEPTONEMA: cromosomas se disponen formando un bouquet (ramillete), es decir, están 
“enfrentados unos a otros, como en dos bandos” 
 
 CIGONEMA: los cromosomas homólogos se aparean. Este proceso de apareamiento se 
conoce como “sinapsis”. La sinapsis comprende la formacion de una estructura compleja: el 
COMPLEJO SINAPTONEMICO. 
 
 
 PAQUINEMA: crossing over o entrecruzamiento. MUY IMPORTANTE. Consiste en 
intercambio de segmentos de ADN entre los cromosomas homólogos apareados. Como 
consecuencia del crossing-over, el cromosoma tiene ahora, en una de sus cromátidas, un 
segmento de ADN distinto al que tenía antes del crossing-over (tiene ahora la secuencia que 
estaba en su homólogo). Por Io tanto, las cromátidas hermanas ya no son idénticas entre sí. 
 
 
¿En qué parte se produce el entrecruzamiento? En unas estructuras llamadas “NODULOS DE 
RECOMBINACION” 
 
 Dado que cada una de las unidades visibles está compuesta por dos cromosomas 
independientes, pero íntimamente apareados. Dado que el conjunto de cromosomas está 
compuesto por 4 cromátidas, lo llamamos TETRADA. 
 
 IMPORTANTE: el crossing over es el responsable de la variabilidad que se genera en la 
meiosis. 
 DIPLONEMA: Los cromosomas homólogos comienzan a separarse (en esta etapa, se van a 
separar parcialmente), de modo que las cromátidas de la tétrada se vuelven visibles y el 
 
complejo sinaptonemico se desintegra. Decimos que la separación no es completa, porque 
las cromátidas homologas van a permanecer unidas por los puntos en donde tuvo lugar el 
entrecruzamiento, a los cuales vamos a llamar quiasmas. Básicamente, los quiasmas son 
“pruebas de entrecruzamiento” 
 DIACINESIS: continua el proceso de separación 
 
Figura 1:diplonema / figura 2: diacinesis 
 
 Mnemotecnia para recordar estas etapas: “LE CIGO a PAQUIta DIa a DIa” 
 
 Dentro de la profase 1, la etapa más importante es el PAQUINEMA, porque allí se 
produce el crossing over. 
Metafase I: en esta etapa los cromosomas alcanzan el mayor grado de condensación. El proceso se 
realiza de manera similar al de Ia mitosis, exceptuando que, durante la Metafase I, los cromosomas 
ubicados en el plano ecuatorial están apareados. Los quiasmas se desplazan hacia los extremos de 
los cromosomas, los cuales quedan unidos por estos puntos. 
 
Anafase I: se separan los cromosomas homólogos, y cada uno migra hacia un polo de la célula, a 
diferencia de la mitosis, en la que migran las cromátidas hermanas. 
 
Es importante recalcar que los cromosomas homólogos no son iguales que al inicio de la meiosis, 
ya que durante el crossing-over se intercambiaron fragmentos de material genético. Por otra 
parte, sus cromátidas hermanas no son idénticas puesto que una pudo haber hecho 
recombinación mientras que la otra no. 
Atención: 
 cada uno de los cromosomas que migra tiene dos cromátidas 
 al desplazarse los cromosomas homólogos en sentidos opuestos, el número de cromosomas 
en los polos celulares al final de la anafase 1, se reduce a la mitad respecto a los de la célula 
madre (pero constituidos por dos cromatides cada uno) 
 
 
Telofase I: los cromosomas homólogos llegan a los polos de la célula. En consecuencia, se tiene 
una célula con un número haploide de cromosomas en cada extremo, es decir, el número de 
cromosomas se redujo con respecto al de la célula original. Por esa razón, se dice que la Meiosis I 
es una proceso reduccional. 
Según la especie, puede formarse una envoltura nuclear en torno a cada grupo de cromosomas o 
no. 
 
 
 
 
 
Meiosis II 
 La secuencia de procesos que ocurren durante la Meiosis II se asemeja a los de la mitosis. No 
obstante, es importante recalcar nuevamente que, a diferencia de lo que sucede en la 
Mitosis, durante la Meiosis II, las cromátidas hermanas de los cromosomas no son idénticas 
debido al crossing-over, y que, además, las células hijas son haploides, y no diploides. 
 
 La profase II es breve, los cromosomas se vuelven a condensar, no hay apareamiento de 
homólogos porque solo está presente un cromosoma homólogo de cada par, si se formó 
una membrana nuclear se desorganiza y se establece el huso. 
 En la metafase II los cromosomas, de dos cromátidas cada uno, se disponen en el plano 
ecuatorial de cada célula producto de meiosis I. 
 
 
 
 En la anafase II las cromátidas hermanas no idénticas, unidas a las fibras del huso 
acromático, se separan y migran a polos opuestos de la célula. Como en la mitosis, ahora 
cada cromátida se denomina cromosoma. 
 
 
 En la telofase II en cada polo encontramos un miembro de cada par de cromosomas 
homólogos de una cromátida. Luego, se reensamblan las envolturas nucleares, los 
cromosomas se descondensan en forma gradual para formar hilos de cromatina y ocurre la 
citocinesis. 
 Las dos divisiones sucesivas de la meiosis producen cuatro núcleos haploides que presentan 
un solo cromosoma de cada tipo. 
 
 
En síntesis: