Ciclo celular. Interfase

Mitosis es un método de división celular en eucariotas, en el que se forman células haploides. Esto es diferente de la mitosis, que produce células diploides.

Además, la meiosis se desarrolla en dos divisiones sucesivas, que se denominan respectivamente primera (meiosis I) y segunda (meiosis II). Ya después de la primera división, las células contienen un único conjunto de cromosomas, es decir, haploide. Por lo tanto, la primera división a menudo se llama reducción. Aunque en ocasiones se utiliza el término "división reductora" en relación a toda la meiosis.

La segunda división se llama ecuacional y similar en mecanismo a la mitosis. En la meiosis II, las cromátidas hermanas divergen hacia los polos de la célula.

La meiosis, como la mitosis, está precedida en la interfase por la síntesis de ADN: replicación, después de lo cual cada cromosoma ya consta de dos cromátidas, que se denominan cromátidas hermanas. Entre la primera y la segunda división no se produce la síntesis de ADN.

Si como resultado de la mitosis se forman dos células, entonces como resultado de la meiosis - 4. Sin embargo, si el cuerpo produce óvulos, solo queda una célula, que tiene nutrientes concentrados en sí misma.

La cantidad de ADN antes de la primera división suele denominarse 2n 4c. Aquí n denota cromosomas, c denota cromátidas. Esto significa que cada cromosoma tiene un par homólogo (2n), al mismo tiempo, cada cromosoma consta de dos cromátidas. Dada la presencia de un cromosoma homólogo se obtienen cuatro cromátidas (4c).

Después de la primera y antes de la segunda división, la cantidad de ADN en cada una de las dos células hijas se reduce a 1n 2c. Es decir, los cromosomas homólogos divergen en diferentes células, pero continúan contando con dos cromátidas.

Después de la segunda división, se forman cuatro células con un conjunto de 1n 1c, es decir, cada una contiene solo un cromosoma de un par de homólogos y consta de una sola cromátida.

La siguiente es una descripción detallada de la primera y segunda divisiones meióticas. La designación de las fases es la misma que en la mitosis: profase, metafase, anafase, telofase. Sin embargo, los procesos que ocurren en estas fases, especialmente en la profase I, son algo diferentes.

Meiosis I

Profase I

Esta suele ser la fase más larga y compleja de la meiosis. Se tarda mucho más que con la mitosis. Esto se debe al hecho de que en este momento los cromosomas homólogos se acercan entre sí e intercambian segmentos de ADN (se producen conjugación y entrecruzamiento).

Conjugación- el proceso de vincular cromosomas homólogos. Cruzando- intercambio de regiones idénticas entre cromosomas homólogos. Las cromátidas no hermanas de cromosomas homólogos pueden intercambiar regiones equivalentes. En los lugares donde se produce tal intercambio, los llamados quiasma.

Los cromosomas homólogos pares se llaman bivalentes, o tétradas. La comunicación se mantiene hasta la anafase I y la proporcionan los centrómeros entre las cromátidas hermanas y los quiasmas entre las cromátidas no hermanas.

En la profase, los cromosomas se espiralizan, de modo que al final de la fase, los cromosomas adquieren su forma y tamaño característicos.

En las últimas etapas de la profase I, la envoltura nuclear se rompe en vesículas y los nucléolos desaparecen. Comienza a formarse el huso meiótico. Se forman tres tipos de microtúbulos del huso. Algunos están unidos a cinetocoros, otros a túbulos que crecen desde el polo opuesto (la estructura actúa como espaciadores). Otros más forman una estructura estrellada y están unidos al esqueleto de la membrana, realizando la función de soporte.

Los centrosomas con centríolos divergen hacia los polos. Los microtúbulos se introducen en la región del núcleo anterior, unidos a cinetocoros ubicados en la región del centrómero de los cromosomas. En este caso, los cinetocoros de las cromátidas hermanas se fusionan y actúan como un todo, lo que permite que las cromátidas de un cromosoma no se separen y posteriormente se muevan juntas hacia uno de los polos de la célula.

Metafase I

Finalmente se forma el huso de fisión. Los pares de cromosomas homólogos se encuentran en el plano del ecuador. Se alinean uno frente al otro a lo largo del ecuador de la célula, de modo que el plano ecuatorial se encuentra entre pares de cromosomas homólogos.

Anafase I

Los cromosomas homólogos se separan y divergen hacia diferentes polos de la célula. Debido al cruce que se produjo durante la profase, sus cromátidas ya no son idénticas entre sí.

Telofase I

Los núcleos se restauran. Los cromosomas se despiralizan formando cromatina fina. La celda se divide en dos. En animales, por invaginación de la membrana. Las plantas tienen una pared celular.

MeiosisII

La interfase entre dos divisiones meióticas se llama intercinesis, es muy corto. A diferencia de la interfase, no se produce la duplicación del ADN. De hecho, ya está duplicado, solo que cada una de las dos células contiene uno de los cromosomas homólogos. La meiosis II ocurre simultáneamente en dos células formadas después de la meiosis I. El siguiente diagrama muestra la división de solo una célula a partir de dos.

Profase II

Corto. Los núcleos y nucléolos vuelven a desaparecer y las cromátidas se espiralizan. El huso comienza a formarse.

Metafase II

A cada cromosoma, que consta de dos cromátidas, se unen dos hebras de huso. Un hilo de un polo, el otro del otro. Los centrómeros están compuestos por dos cinetocoros separados. La placa de metafase se forma en un plano perpendicular al ecuador de la metafase I. Es decir, si la célula madre en la meiosis la dividí, ahora se dividirán dos células.

Anafase II

La proteína que une las cromátidas hermanas se separa y divergen hacia polos diferentes. Las cromátidas hermanas ahora se llaman cromosomas hermanos.

Telofase II

Similar a la telofase I. Se produce la despiralización de los cromosomas, desaparece el huso de fisión, se forman núcleos y nucléolos, citocinesis.

El significado de la meiosis.

En un organismo multicelular, sólo las células germinales se dividen por meiosis. Por tanto, el significado principal de la meiosis es seguridadmecanismoAreproducción sexual,que mantiene la constancia del número de cromosomas en la especie.

Otro significado de meiosis es la recombinación de información genética que ocurre en la profase I, es decir, variabilidad combinativa. En dos casos se crean nuevas combinaciones de alelos. 1. Cuando se produce el entrecruzamiento, es decir, las cromátidas no hermanas de cromosomas homólogos intercambian sitios. 2. Con divergencia independiente de cromosomas hacia los polos en ambas divisiones meióticas. En otras palabras, cada cromosoma puede estar en la misma célula en cualquier combinación con otros cromosomas no homólogos.

Ya después de la meiosis I, las células contienen información genética diferente. Después de la segunda división, las cuatro células se diferencian entre sí. Ésta es una diferencia importante entre la meiosis y la mitosis, en las que se forman células genéticamente idénticas.

El entrecruzamiento y la segregación aleatoria de cromosomas y cromátidas en las anafase I y II crean nuevas combinaciones de genes y son unode las causas de la variabilidad hereditaria de los organismos lo que hace posible la evolución de los organismos vivos.

Todas las estructuras celulares de los organismos vivos normalmente pasan por varias etapas principales de desarrollo. En el transcurso de su existencia, cada célula normalmente pasa por la etapa de reproducción o división. Puede ser directa, indirecta o de reducción. La división es una etapa normal en la vida de las unidades estructurales de diversos organismos, que asegura la existencia, crecimiento y reproducción normal de todos los seres vivos del planeta. Es gracias a la reproducción celular en el cuerpo humano que es posible renovar los tejidos, restaurar la integridad del epitelio o la dermis dañados, heredar datos genéticos, la concepción, la embriogénesis y muchos otros procesos importantes.

Hay dos tipos principales de reproducción de unidades estructurales en el cuerpo de criaturas multicelulares: mitosis y meiosis. Cada uno de estos métodos de reproducción tiene rasgos característicos.

¡Atención! La división celular también se distingue por la simple división en dos: la amitosis. En el cuerpo humano, este proceso ocurre en estructuras anormalmente alteradas, como los tumores.

La mitosis es la división vegetativa de las células con núcleo, el proceso de reproducción más común. Este método también se llama reproducción indirecta o clonación, ya que el par de estructuras infantiles formadas durante el mismo resultan ser completamente idénticas al padre. Con la ayuda de la clonación se multiplican las unidades estructurales somáticas del cuerpo humano.

¡Atención! La división vegetativa tiene como objetivo la formación de exactamente las mismas células de generación en generación. Todas las células del cuerpo humano, excepto las reproductivas, se reproducen de forma similar.

La clonación es la base de la ontogénesis, es decir, el desarrollo de un organismo desde la concepción hasta el momento de la muerte. La división mitótica es necesaria para el funcionamiento normal de diversos órganos y sistemas y para la formación y preservación de determinadas características de una persona desde el nacimiento hasta la muerte a nivel morfológico y bioquímico. La duración de este método de reproducción celular es en promedio de 1 a 2 horas.

El curso de la mitosis se divide en cuatro fases principales:

Como resultado de la clonación, se forman dos células hijas a partir de la célula madre, que tienen un conjunto de cromosomas absolutamente similar y conservan todas las características cualitativas y cuantitativas de la célula original. En el cuerpo humano debido a la mitosis hay una renovación constante de los tejidos.

¡Atención! El curso normal de los procesos mitóticos lo proporciona la regulación neurohumoral, es decir, la acción conjunta de los sistemas nervioso y endocrino.

Características del curso de división reductora.

La división meiótica es un proceso que da como resultado la formación de unidades estructurales reproductivas: los gametos. Con este método de reproducción se forman cuatro células hijas, cada una de las cuales tiene 23 cromosomas. Dado que los gametos formados como resultado de este método tienen un conjunto de cromosomas incompleto, se llama reducción. En el ser humano, durante la gametogénesis, es posible la formación de dos tipos de unidades estructurales:

• espermatozoides de espermatogonias;
• huevos en folículos.

Características

Dado que cada gameto resultante tiene un único juego de cromosomas, cuando se fusiona con otra célula reproductora se produce el intercambio de material genético y la formación de un embrión que recibe un juego de cromosomas completo. Es gracias a la meiosis que se garantiza la variabilidad combinatoria: este es un proceso como resultado del cual se forma una lista enorme de genotipos diferentes y el feto hereda varias características de la madre y el padre.

En el proceso de formación de estructuras haploides, también conviene distinguir las cuatro fases enumeradas anteriormente, que son características de la mitosis. La principal diferencia de la división de reducción es que estos pasos se repiten dos veces.

¡Atención! La primera telofase finaliza con la formación de dos células con un conjunto genético completo de 46 cromosomas. Luego comienza la segunda división, por lo que se forman cuatro células reproductoras, cada una de las cuales tiene 23 cromosomas.

En la división meiótica, la primera etapa lleva más tiempo. Durante esa etapa tiene lugar la fusión de los cromosomas y el proceso de intercambio de datos genéticos. La metafase transcurre de la misma manera que durante la mitosis, pero con un único conjunto de datos hereditarios. Durante la anafase, no se produce la división del centrómero y los cromosomas haploides divergen hacia los polos.

El período entre dos divisiones, es decir, la interfase, es muy corto; durante este tiempo no se produce ácido desoxirribonucleico. Por tanto, las células obtenidas tras la segunda telofase contienen un haploide, es decir, un único conjunto de cromosomas. El conjunto diploide se restablece cuando dos células reproductivas se fusionan durante la singamia. Este es el proceso de unión de los gametos masculinos y femeninos formados como resultado de la meiosis. Como resultado de la división reductora, se forma un cigoto con 46 cromosomas y un conjunto completo de información hereditaria recibida de ambos padres.

Durante la fusión de gametos, es posible la formación de diversas variantes de cualquier signo. Es a través de la meiosis que los hijos heredan, por ejemplo, el color de ojos de uno de los padres. Debido al porte recesivo de cualquier gen, es posible la transmisión de rasgos a través de una o más generaciones.

¡Atención! Los rasgos dominantes son predominantes y generalmente se manifiestan en la primera generación de descendencia. Recesivo: oculto o que desaparece gradualmente en individuos de generaciones posteriores.

El papel de la división mitótica:

1. Mantener un número constante de cromosomas. Si las células resultantes tuvieran un juego completo de cromosomas, en el feto después de la concepción su número se duplicaría.
2. Debido a la división meiótica, las células reproductivas se forman con diferentes conjuntos de información hereditaria.
3. Recombinación de información hereditaria.
4. Asegurar la variabilidad de los organismos.

Características comparativas

Método de reproducción	Clonación	Gametogénesis
tipos de células	Somático	reproductivo
Número de divisiones	Uno	Dos
¿Cuántas unidades estructurales infantiles se forman como resultado?	2	4
El contenido de la información hereditaria en las células hijas.	no cambia	Cambios
Conjugación	No típico
	No típico	Marcado durante la primera división

Diferencias entre clonación y división reductora

La clonación y la multiplicación celular por reducción son procesos bastante similares. La división meiótica incluye las mismas etapas que la división mitótica, sin embargo, su duración y los procesos que ocurren en sus distintas etapas tienen diferencias significativas.

Vídeo - Mitosis y meiosis

Diferencias en el curso de la división sexual y asexual.

Las células resultantes de la división mitótica y la gametogénesis llevan una carga funcional diferente. Es por eso que durante la meiosis se notan algunas características del curso:

1. En la primera etapa de la división reductora, se anotan la conjugación y el cruce. Estos procesos son necesarios para el intercambio mutuo de información genética.
2. Durante la anafase, se observa la segregación de cromosomas similares.
3. En el período entre dos ciclos de división, no hay reduplicación de moléculas de ácido desoxirribonucleico.

¡Atención! La conjugación es un estado de convergencia gradual de cromosomas homólogos, es decir, similares, entre sí y la formación de pares a continuación. Cruzamiento: la transición de ciertas secciones de un cromosoma a otro.

La segunda etapa de la gametogénesis se desarrolla exactamente de la misma manera que la mitosis.

Diferencias características según los resultados del proceso de división:

1. El resultado de la clonación es la formación de dos unidades estructurales y el resultado de la división reductora es cuatro.
2. Con la ayuda de la clonación se dividen las unidades estructurales somáticas que forman los distintos tejidos del cuerpo. Como resultado de la meiosis, solo se forman células reproductoras: óvulos y espermatozoides.
3. La clonación conduce a la formación de unidades estructurales absolutamente idénticas y durante la división meiótica se produce una redistribución de los datos genéticos.
4. Como resultado de la división reductora, la cantidad de información hereditaria en las células reproductivas se reduce en un 50%. Esto brinda la posibilidad de una fusión posterior de los datos genéticos de las células de la madre y del padre durante la fertilización.

La división de clonación y reducción son los procesos más importantes que aseguran el funcionamiento normal del cuerpo. Las células hijas formadas como resultado de la clonación son idénticas en todo, incluso en el nivel de ácido desoxirribonucleico, al original. Esto le permite transferir el conjunto de cromosomas sin cambios de una generación de células a otra. La mitosis es la base del crecimiento normal del tejido. El significado biológico de la división reductora es la preservación de una cierta cantidad de cromosomas en organismos cuya reproducción se produce sexualmente. Al mismo tiempo, la división meiótica permite manifestar la cualidad más importante de varios organismos multicelulares: la variabilidad combinativa. Gracias a ella, es posible transmitir a la descendencia varios signos tanto del padre como de la madre.

Durante la reproducción sexual, el organismo hijo surge como resultado de la fusión de dos células germinales ( gametos) y desarrollo posterior a partir de un óvulo fertilizado - cigotos.

Las células sexuales de los padres tienen un conjunto haploide ( norte) cromosomas, y en el cigoto, cuando se combinan dos de estos conjuntos, el número de cromosomas se vuelve diploide (2 norte): cada par de cromosomas homólogos contiene un cromosoma paterno y otro materno.

Las células haploides se forman a partir de células diploides como resultado de una división celular especial: la meiosis.

meiosis - una especie de mitosis, como resultado de la cual las células somáticas diploides (2n) de las células germinaleslez formó gametos haploides (1norte). Durante la fertilización, los núcleos de los gametos se fusionan y se restaura el conjunto diploide de cromosomas. Así, la meiosis asegura la conservación de un conjunto constante de cromosomas y de la cantidad de ADN de cada especie.

La meiosis es un proceso continuo que consta de dos divisiones sucesivas llamadas meiosis I y meiosis II. Cada división se divide en profase, metafase, anafase y telofase. Como resultado de la meiosis I, el número de cromosomas se reduce a la mitad ( división de reducción): Durante la meiosis II se conservan las células haploides. (división ecuacional). Las células que entran en meiosis contienen la información genética 2n2xp (Fig. 1).

En la profase I de la meiosis, la cromatina se enrolla gradualmente para formar cromosomas. Los cromosomas homólogos se acercan entre sí, formando una estructura común que consta de dos cromosomas (bivalentes) y cuatro cromátidas (tétrada). El contacto de dos cromosomas homólogos en toda su longitud se llama conjugación. Luego, aparecen fuerzas repulsivas entre los cromosomas homólogos, y los cromosomas primero se separan en la región del centrómero, permanecen conectados en la región del hombro y forman decusaciones (quiasmas). La divergencia de las cromátidas aumenta gradualmente y las decusaciones se desplazan hacia sus extremos. En el proceso de conjugación entre algunas cromátidas de cromosomas homólogos, puede ocurrir un intercambio de sitios, un cruce que conduce a una recombinación de material genético. Al final de la profase, la envoltura nuclear y los nucléolos se disuelven y se forma el huso de acromatina. El contenido del material genético sigue siendo el mismo (2n2хр).

En metafase Los cromosomas bivalentes de la meiosis I se encuentran en el plano ecuatorial de la célula. En este momento, su espiralización alcanza un máximo. El contenido del material genético no cambia (2n2xp).

en anafase Meiosis I Los cromosomas homólogos, que constan de dos cromátidas, finalmente se alejan entre sí y divergen hacia los polos de la célula. En consecuencia, solo uno de cada par de cromosomas homólogos ingresa a la célula hija; el número de cromosomas se reduce a la mitad (se produce una reducción). El contenido de material genético pasa a ser 1n2xp en cada polo.

en telofase Se produce la formación de núcleos y la división del citoplasma: se forman dos células hijas. Las células hijas contienen un conjunto haploide de cromosomas, cada cromosoma tiene dos cromátidas (1n2xp).

intercinesis- un breve intervalo entre la primera y la segunda división meiótica. En este momento, la replicación del ADN no se produce y dos células hijas entran rápidamente en la meiosis II, procediendo según el tipo de mitosis.

Arroz. 1. Diagrama de meiosis (se muestra un par de cromosomas homólogos). Meiosis I: 1, 2, 3. 4. 5 - profase; 6 - metafase; 7 - anafase; 8 - telofase; 9 - intercinesis. Meiosis II; 10 - metafase; II - anafase; 12 - células hijas.

en profase En la meiosis II se producen los mismos procesos que en la profase de la mitosis. En la metafase, los cromosomas se ubican en el plano ecuatorial. No hay cambios en el contenido del material genético (1n2хр). En la anafase de la meiosis II, las cromátidas de cada cromosoma se mueven a polos opuestos de la célula y el contenido del material genético en cada polo se convierte en lnlxp. En la telofase se forman 4 células haploides (lnlxp).

Por lo tanto, como resultado de la meiosis, a partir de una célula madre diploide se forman 4 células con un conjunto de cromosomas haploides. Además, en la profase de la meiosis I se produce una recombinación del material genético (entrecruzamiento), y en la anafase I y II, una salida aleatoria de cromosomas y cromátidas hacia uno u otro polo. Estos procesos son la causa de la variabilidad combinativa.

El significado biológico de la meiosis.:

1) es la etapa principal de la gametogénesis;

2) asegura la transferencia de información genética de un organismo a otro durante la reproducción sexual;

3) las células hijas no son genéticamente idénticas a sus padres ni entre sí.

Además, el significado biológico de la meiosis radica en el hecho de que es necesaria una disminución en el número de cromosomas para la formación de células germinales, ya que los núcleos de los gametos se fusionan durante la fertilización. Si esta reducción no ocurriera, entonces en el cigoto (y por lo tanto en todas las células del organismo hijo) habría el doble de cromosomas. Sin embargo, esto contradice la regla de constancia del número de cromosomas. Debido a la meiosis, las células germinales son haploides y durante la fertilización en el cigoto, se restaura un conjunto diploide de cromosomas (Fig. 2 y 3).

Arroz. 2. Esquema de gametogénesis: ? - espermatogénesis; ? - ovogénesis

Arroz. 3.Esquema que ilustra el mecanismo de preservación del conjunto diploide de cromosomas durante la reproducción sexual.

Desde hace mucho tiempo se conocen dos tipos de división celular: la división mitótica y la división reductora. El primero también se llama mitosis y el segundo, meiosis. La primera forma, la mitosis, divide todas las células, la segunda, solo el sexo.

Primero, sobre la mitosis. Está precedido por una duplicación de las moléculas que transportan información hereditaria.

Las moléculas de ADN, que contienen el código genético, se encuentran en el núcleo de la célula, en hilos largos especiales: los cromosomas. Cada especie de animales y plantas tiene un número estrictamente definido de cromosomas. Generalmente son varias docenas. En humanos, por ejemplo, 46 ​​( Hasta 1956 se pensaba que en las células humanas había 48, pero en 1956 los genetistas Tjio y Levan establecieron con precisión que una persona tiene 46, y no 48, cromosomas.). Y uno de los gusanos tiene sólo dos. Algunos cánceres tienen 200 cromosomas. Pero el récord lo batieron los radiolarios microscópicos: ¡uno de ellos tiene 1600 cromosomas!

Cuando las moléculas de ADN se duplican, los cromosomas también se duplican. Cada uno construye un doble a su propia imagen. Esto significa que desde hace algún tiempo en nuestras células hay el doble de cromosomas de lo habitual.

Entre dos divisiones, en la llamada interfase, los cromosomas no son visibles con un microscopio convencional. Es como si no existieran en absoluto. En el electrónico se ve que siguen ahí, no se han ido, pero son tan finos que no se notan sin un aumento muy fuerte. Se dice que en esta fase de su actividad, los cromosomas parecen "cepillos de lámpara". De hecho, se parecen un poco a las gorgueras que antiguamente se utilizaban para limpiar el cristal de las lámparas de queroseno.

En diez o veinte horas de reposo relativo entre dos divisiones, los cromosomas deben tener tiempo de sintetizar sus homólogos con una copia completa de todos los genes que contienen, todas las moléculas de ADN.

Tan pronto como los gemelos están listos, los largos hilos de cromosomas (los originales y sus copias) comienzan a enrollarse en apretadas espirales. Y esos están retorcidos en una espiral de segundo orden. El significado de este giro es bastante claro. Hasta ahora, los cromosomas se encontraban formando una bola enredada y probablemente no sería fácil estirarlos a lo largo de diferentes polos de la célula. Ahora, sin embargo, cada cromosoma es una hélice retorcida en hélice, un "equipaje" muy compacto y fácil de transportar.

Todo el ADN de una célula humana, estirado en una sola hebra, mide aproximadamente un metro de largo, y en esta hebra doblemente enrollada caben 46 cromosomas, cada uno de los cuales tiene sólo unas pocas micras de largo.

Entonces, antes de dividirse, los cromosomas se empaquetan en "paquetes" compactos. En este momento, que se llama profase en la división celular, la capa del núcleo se disuelve y aparecen los centriolos que ya conocemos, o. Los centrosomas se mueven hacia los polos opuestos de la célula. Los hilos del llamado aparato mitótico, o huso, conectan cada cromosoma con uno de los polos.

Luego, los cromosomas se alinean en pares (el original al lado de su copia) a lo largo del ecuador de la célula, como bailarines en un baile. Esta etapa de división se llama metafase.

Luego, cada uno de los cromosomas emparejados corre hacia su polo. Los socios se separan para siempre, porque pronto la partición dividirá la antigua celda en dos nuevas a lo largo del ecuador. La impresión es que los centríolos tiran de los cromosomas hacia sí mismos mediante los hilos, como marionetas.

De hecho, los cromosomas tienen la apariencia que tiene cualquier cuerpo flexible cuando es arrastrado por un hilo a través de un líquido.

El lugar del que se extrae es siempre el mismo para cada cromosoma. Se llama cinetocoro o centrómero. La ubicación del cinetocoro en el cromosoma a menudo determina su forma. Si el cinetocoro está en el medio, entonces el cromosoma, cuando es tirado por un hilo durante la mitosis, se dobla por la mitad y se vuelve similar al número latino "cinco" (V). Si el cinetocoro está al final del cromosoma, entonces se dobla como la letra latina "iot" (J).

Hubo un tiempo en que se pensaba que los hilos del aparato mitótico eran una especie de rieles por los que los cromosomas ruedan hacia los polos. Luego decidieron que se parecían más a finas bandas elásticas, músculos en miniatura que, al contraerse, arrastran su carga cromosómica hacia los polos. Pero luego, al contraerse, los hilos se volverían más gruesos, "más finos" al alargarse. Sin embargo, esto no sucede. Al acortarse y alargarse, no se vuelven más gruesos ni más delgados.

Al parecer, la mecánica del huso celular es diferente. Quizás, piensan algunos científicos, los hilos se acortan porque algunas de las moléculas que los componen están fuera del juego: es decir, de los hilos. Y la adición de moléculas en una dirección lineal conduce a un alargamiento de los hilos.

De una forma u otra, los cromosomas son arrastrados desde el centro de la célula hacia sus polos a una velocidad de aproximadamente una micra por minuto. A partir de este momento, la mitosis entra en una etapa llamada anafase.

A la anafase le sigue la telofase. Las espirales de cromosomas se desenroscan. De nuevo entran en juego los "cepillos de lámpara". Las marañas de cromosomas en forma de hilos están cubiertas de membranas nucleares: ahora hay dos núcleos gemelos en la célula. La constricción del anillo pronto lo dividirá por la mitad. Cada mitad obtendrá su núcleo.

La división celular termina con la duplicación de los centríolos. Eran cuatro, dos en cada polo. La célula se dividió y cada mitad contenía sólo dos centríolos.

En la pantalla de un microscopio electrónico, los centriolos parecen cilindros huecos hechos de tubos. Los centríolos siempre se encuentran en ángulo recto entre sí. Por tanto, siempre vemos uno de ellos en corte transversal, y el otro en corte longitudinal.

En la telofase, de cada uno de los centríolos brota un pequeño centríolo: un cuerpo cilíndrico denso. Crece rápidamente y ahora hay cuatro centríolos en la célula.

Por mitosis de una se obtienen dos células, completamente idénticas en herencia escondidas en sus cromosomas (si ninguna de ellas ha sido mutada).

Por lo general, la mitosis dura una o dos horas. Las mitosis son muy raras en los tejidos nerviosos. Pero en la médula ósea, donde nacen 10 millones de glóbulos rojos cada segundo, ¡se producen 10 millones de mitosis cada segundo!

Ahora, antes de hablar del segundo tipo de división celular, la meiosis, debemos introducir algunos términos nuevos.

El conjunto de cromosomas encerrados en el núcleo de una célula somática normal (en otras palabras, no sexual, sino ordinaria) del cuerpo se denomina genéticamente doble diploide. En los humanos, el conjunto diploide de cromosomas es 46. Todos estos 46 cromosomas en apariencia y tamaño se dividen fácilmente en pares idénticos en configuración (solo los socios de un par, los cromosomas sexuales "x" e "y", no son iguales. Pero más sobre eso más adelante).

Un conjunto de cromosomas en el que solo está presente un compañero de cada par se llama haploide u ordinario. Todas las células germinales, o gametos, contienen un conjunto haploide de cromosomas. (Esto significa que el espermatozoide y los óvulos humanos tienen sólo veintitrés cromosomas cada uno). De lo contrario, cuando el óvulo sea fertilizado, cuando los gametos maternos y paternos se fusionen, se obtendría un cigoto con el doble del número normal de cromosomas.

La meiosis, que precede a la formación de espermatozoides y óvulos, está diseñada para dotar a los gametos de la mitad del número haploide de cromosomas. Y cuando los gametos se fusionen, el cigoto ya tendrá un número diploide normal de cromosomas. Mitad de madre, mitad de padre.

¿Está claro ahora por qué todos los cromosomas del cigoto están emparejados?

Después de todo, cada cromosoma materno corresponde exactamente al mismo cromosoma paterno en forma, tamaño y naturaleza de la información hereditaria. Los cromosomas emparejados se llaman homólogos.

La meiosis comienza con el hecho de que los cromosomas del mismo tipo en configuración se aparean y conjugan. Luego cada uno de los cromosomas de cada par crea su gemelo a partir de las sustancias disueltas en el protoplasma. Como en la mitosis.

Ahora los cromosomas del mismo tipo ya no son dos, sino cuatro. Los cuatro, o tétradas, fuertemente unidos entre sí, se alinean a lo largo del ecuador de la celda. Los hilos del huso vuelven a separar los cuatro en pares, separándolos en polos diferentes.

La célula se divide por la mitad y luego se divide nuevamente, pero ahora en un plano diferente, perpendicular al primero. Esta vez los cromosomas no se duplican. Los pares alineados a lo largo del ecuador divergen uno por uno hacia diferentes extremos de la celda.

En cada polo, ahora son la mitad que durante la mitosis o en la primera fase de la meiosis. Por lo tanto, cuando una célula se parte por la mitad, dos nuevos gametos que nacen de ella reciben un número haploide de cromosomas. Dado que en la primera fase de la meiosis nacen dos células diploides de una célula, al final de su segunda fase tenemos cuatro gametos. Y en cada uno, repito, el número haploide de cromosomas. Si se trata de gametos humanos, tendrán veintitrés cromosomas. Y cuando, durante la fertilización, se fusionan en un cigoto, habrá cuarenta y seis cromosomas en él.

El cigoto da lugar a un embrión humano, cuyas células tendrán 46 cromosomas.

La mecánica de la división celular en la meiosis (la divergencia en diferentes gametos de cromosomas emparejados, cada uno de los cuales tiene su propio linaje del padre o de la madre) explica muchas de las leyes de herencia y variabilidad descubiertas por Gregor Mendel y otros genetistas.

Recientemente, los científicos polacos hicieron una excelente película sobre la mitosis utilizando fotografías a intervalos. Todas las fases de la mitosis en la pantalla se aceleran varios cientos de veces. En realidad, los movimientos de los cromosomas durante la división ocurren mucho más lentamente. Vi esta película y me impresionó más que el mejor de los mejores largometrajes.

Tiene actores inusuales: los cromosomas. Convergen, se dispersan, se alinean y se dispersan en diferentes direcciones, como bailarines en un baile, realizando pasos complejos de una danza antigua. El biólogo estadounidense Möller, fundador de la genética de la radiación, llamó a la danza de los cromosomas sus extraños movimientos durante la división celular.

¡Cada segundo se producen millones de mitosis en nuestro cuerpo! Y cientos de millones de pequeñas bailarinas inanimadas pero muy disciplinadas realizan el baile más antiguo del mundo. Danza de la vida. En tales danzas, las células del cuerpo reponen sus filas. Y crecemos y existimos.

Todos los fenómenos de la herencia y la vida se basan en la divergencia coordinada de los cromosomas hacia diferentes polos de la célula. Después de todo, cada cromosoma es una combinación compleja de proteínas y ácidos nucleicos gigantes. Y los ácidos nucleicos portan una gran cantidad de unidades hereditarias: genes, es decir, la esencia de todo lo que existe en la Tierra.

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