Las células constantemente se encuentran en un proceso de división para dar origen a otras nuevas células. Este proceso reproductivo se puede realizar de diferentes maneras de reproducción celular. Por medio de la división celular el organismo crece, se reparan y reemplazan los tejidos dañados.
En los organismos Procariotas, células sencillas que no poseen un núcleo definido (no tienen membrana nuclear) como las bacterias verde azuladas (algas) y las demás bacterias, el proceso de división celular es relativamente sencillo y recibe el nombre de fisión binaria, donde el resultado son dos células genéticamente idénticas entre sí e idénticas a la célula madre. Durante este proceso se reparte entre las células hijas una copia del único cromosoma.
En organismos Eucariotas (animales, vegetales, hongos, protistas) el ADN está organizado en más de un cromosoma y la división celular se efectúa mediante el proceso de mitosis o de meiosis. Si el proceso de división se da mediante mitosis, la carga genética será idéntica entre las dos células hijas e igual a la célula madre, mientras que por meiosis dará como resultado células hijas cuya composición genética es diferente entre sí y diferente entre ellas y la de la célula progenitora.
Desde el instante en que se origina una nueva célula, hija de otra que se ha dividido, se da inicio al ciclo celular y termina cuando ella se divide y da origen a otras dos. Es un ciclo repetitivo.
En este artículo nos detendremos en el análisis de la citocinesis.
Citocinesis.
Es el proceso en que el citoplasma se divide entre las dos células resultantes de la división ocurrida durante la mitosis o la meiosis, repartiendo el material genético ADN de la manera más equitativamente posible entre las células hijas.
Este proceso se lleva a cabo en cuatro etapas:
- Concentración , el ADN celular se concentra en un solo punto
- Replicación, aquí se inicia el proceso con la duplicación del ADN
- División, se da el inicio de la división del ADN
- Citocinesis, ocurre la división definitiva de la célula dando lugar a dos células hijas.
Citocinesis en células animales.
La división en células animales se da mediante un proceso de estrangulamiento. La célula se comprime en su parte ecuatorial hasta llegar a dividirse en dos células hijas donde cada una de ellas contiene una parte del citoplasma de la célula madre
Comienza poco antes de la separación de cada una de las dos unidades longitudinales del cromosoma ya duplicado, en la fase de anafase de la mitosis.
Filamentos de actina y miosina forman un anillo contráctil, adyacente a la membrana celular que se va estrechando, originando una segmentación que cada vez se hace más estrecha hasta que se produce el estrangulamiento total y la separación de las dos células hijas.
La energía libre liberada al hidrolizarse el ATP (El trifosfato de adenosina (adenosin trifosfato’, del inglés Adenosine TriPhosphate) es utilizada por la miosina para desplazarse a través de los filamentos de actina, conduciendo a la membrana celular a formar en surco de segmentación.
La hidrolisis constante hace que el surco penetre hasta segmentar en dos la célula.
A la vez que se forma el anillo contráctil también se forma el huso central, cuya estructura está compuesta por microtúbulos.
Una vez culminada la citocinesis, se forman nuevas venas mediante la reorganización de microtúbulos no cinetocoros. La citocinesis es regulada temporalmente para asegurar que sólo ocurre después de la separación de las cromátidas hermanas durante divisiones celulares normales.
El ciclo celular está controlado en ciertos puntos del proceso por genes codificadores de proteínas, especialmente enzimas, que pueden evitar que el proceso continúe sin haber completado adecuadamente la etapa anterior.
Es necesario garantizar la producción de todas las células indispensables para el crecimiento y reemplazo de las células dañadas ya que todas están expuestas a desgaste y errores genéticos además de su muerte programada.
El avance de una etapa a otra en el ciclo celular está regulada por el ensamblaje, activación y posterior inactivación de dos moléculas de proteínas: quinasas dependientes de ciclinas (Cdk) y las ciclinas (cdc).
Si falla este control, se produce un desbalance celular que afecta el funcionamiento normal del organismo. Los puntos de control vigilan para que la célula llegue a un tamaño adecuado previo a la división, que el ADN no contenga daño y que los cromosomas se repartan por igual entre las dos células resultantes.
Las células perdidas deben ser reemplazadas a la par, porque de lo contrario se pueden presentar dos situaciones que conllevan a anomalías celulares que afectan al organismo gravemente, estos casos son:
- Aplasia, falta de desarrollo del órgano involucrado, por falta de células necesarias para su buen funcionamiento.
- Neoplasia, formación de tumores y cáncer por excesiva producción celular.
Citocinesis en células vegetales.
Las células hijas no son separadas por estrangulamiento sino por una pared celular que se forma en el interior de la célula madre y que será la encargada de separar a las células hijas.
A nivel de la placa ecuatorial se forma una especie de tabique divisorio llamado fragmoplasto, que se forma por medio del aparato de Golgi que sintetiza unas vesículas llenas de carbohidratos que se alinean a lo largo del ecuador de la célula, las cuales se fusionan y producen una estructura llamada placa celular, rodeada de membrana plasmática.
La división inicialmente es parcial, solo se dividen los citoplasmas y están interconectados por plasmodesmos.
El fragmoplasto presenta plasmodesmos, pequeños puentes citoplasmáticos que comunican las dos células.
Protege el contenido de la célula, funciona como intermediaria entre la célula con el entorno y actúa como compartimiento celular.
Finalmente, el citoplasma de las dos células hijas se conectan mediante los plasmodesmos.
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La mitosis y la citocinesis son procesos independientes y se puede presentar el caso de que exista mitosis pero no citocinesis o citocinesis sin proceso mitótico. De igual manera puede darse el caso de citocinesis en células carentes de núcleo.
Si se da mitosis y no se produce citocinesis, se origina una célula de doble núcleo o binucleada.
Diferencias principales entre citocinesis animal y vegetal.
- La división en células animales se da por estrangulamiento y en las vegetales por separación mediante pared celular.
- Culminado el proceso de división, las células hijas anímales son separadas en su totalidad y en la división de los vegetales permanecen parcialmente unidas mediante los plasmodesmos.
Finalmente se puede concluir que de un perfecto ciclo celular está garantizada la estabilidad genética y habrá células hijas sin problemas.
Si existen fallos de control en la repartición del ADN, la célula presentará problemas que pueden ser:
- Esporádicos: como los comúnmente llamados “accidentes”, un ejemplo es el caso de las trisomías (tres cromosomas).
Continuados: son casos de mayor incidencia tal como los procesos cancerosos.
