División celular

Os tres tipos principais de división celular.

División de células durante 42 horas. As células foron observadas directamente no recipiente de cultivo celular, usando microscopía de constraste de fase cuantitativa con exposición prolongada e non invasiva.

A división celular é o proceso por medio do cal unha célula orixina dúas ou máis células fillas. A división celular nos seres pluricelulares é necesaria durante a embrioxénese, o crecemento, e para substituír as células que morren nos tecidos, e o ritmo de división varía moito dun tecido a outro. Un ser humano ao longo da súa vida realiza uns 10.000 billóns de divisións celulares no seu corpo , pero as divisións dunha célula individual están limitadas debido ao acurtamento dos telómeros dos cromosomas, e no ser humano o número máximo de divisións é 52 (límite de Hayflick) . As células canceríxenas crecen sen parar porque teñen grandes cantidades dun encima, a telomerase, que repara os telómeros . Nos seres unicelulares a división celular completa equivale á reprodución do organismo.

Principais tipos de división celular

Os principais tipos de división celular son tres: mitose, meiose e fisión binaria bacteriana.

Artigos principais: mitose, meiose e fisión binaria.

• Mitose. A mitose é a forma máis común de división, típica das células somáticas do organismo. A célula nai divídese formando dúas células fillas xeneticamente iguais. Os cromosomas duplícanse antes de iniciarse a mitose (na interfase), polo que están formados por dúas cromátides, que se separarán durante a mitose, proporcionando unha dotación xenética completa a cada célula filla. Durante a mitose unha formación constituída por microtúbulos chamada fuso acromático arrastra as cromátides aos polos da célula, e despois esta divídese pola metade.
• Meiose. A meiose é a forma de división utilizada para a formación de células reprodutoras, tales como gametos, que realizarán a reprodución sexual, e certas esporas (meiosporas) asexuais. Pero hai casos en que os gametos se producen por mitose, como sucede, por exemplo, nos gametófitos de briófitas (carrizas) e pteridófitas (fentos), que son xa haploides e forman os gametos, tamén haploides, por mitose. A meiose consta de dúas divisións seguidas, 1ª e 2ª división meióticas, que acaban orixinando catro células fillas coa metade de cromosomas ca a célula inicial. Ademais, as células fillas da meiose non son todas iguais entre si nin iguais á célula inicial, porque se produce unha recombinación xenética entre cromosomas homólogos durante a 1ª división meiótica. Na meiose tamén actúa o fuso acromático. Xeralmente as células fillas son do mesmo tamaño, pero unha excepción é a ovoxénese na que se forman tres corpúsculos polares de pequenas dimensións e un óvulo, que queda con case todo o citoplasma e é moito maior.
• Fisión binaria bacteriana. A fisión binaria é o modo de división típico das bacterias. A bacteria duplica o seu ADN, este sepárase, e fórmase unha parede divisoria que orixinará as dúas células fillas, xeneticamente iguais. O mecanismo da fisión binaria é sinxelo e non se forma o fuso acromático de microtúbulos, típico da mitose e meiose.

Outros tipos de división

A forma de división máis común orixina dúas células fillas iguais, polo que se di que é unha bipartición ou división binaria. Pero existen variacións que afectan xeralmente ao modo de división do citoplasma (citocinese) ou ao modo de duplicación e repartición dos cromosomas (amitose). Danse, principalmente, en seres unicelulares, onde a reprodución celular equivale á reprodución do organismo. Salientaremos os seguintes tipos:

• Pluripartición ou división múltiple. A pluripartición dáse en células que dividen moitas veces o seu núcleo sen dividir inicialmente o seu citoplasma, polo que se orixinan células plurinucleadas. Máis tarde prodúcese a división citoplasmática ou citocinese, que orixina varias células fillas, cada unha co seu núcleo. É típica dalgúns protozoos.

Xemación no lévedo Saccharomyces.

• Xemación. Na xemación a célula filla orixínase a partir dun pequeno avultamento ou xema na superficie da célula nai á que se dirixe o núcleo, que se divide e se separa da célula nai por unha membrana que rodea o núcleo e o citoplasma da xema, á vez que a célula filla crece. É típico de lévedos como Saccharomyces cerevisiae, nos cales as células fillas quedan pegadas á célula nai durante un tempo, e poden formar cadeas se o proceso se repite (micelios de xemación). Cando a célula se desprende deixa unha marca ou cicatriz de xemación na célula nai, na cal se poden observar decenas de marcas.

Tamén se denomina xemación á reprodución asexual de certos animais, como o cnidarios, esponxas e briozoos, nos que unha xema que aparece no corpo do individuo inicial, crece formando un individuo novo; pero isto é un modo de reprodución asexual do animal máis que un tipo de división celular.

• Esporulación. A esporulación dáse nalgúns protozoos, nos que en determinados momentos do seu ciclo vital a célula nai se rodea dunha cuberta resistente que a illa do exterior. Despois o núcleo divídese varias veces e orixina no interior da célula nai varias células fillas. Cando rompe a cuberta da célula nai saen as células fillas ou esporas, que, en condicións favorables, desenquístanse e orixinan células vexetativas normais.

Tamén se denomina esporulación á formación de esporas das plantas pteridófitas, briófitas e dos fungos. Neste caso trátase dun tipo de reprodución asexual de todo o organismo por medio da liberación e posterior xerminación de esporas. As bacterias tamén poden formar endósporas de resistencia, que é unha forma de enquistamento e non de división.

• Amitose. A amitose é un tipo de división diferente da mitose. Na amitose o núcleo divídese por constrición, sen que se observe condensación da cromatina en cromosomas nin ningunha das fases ou cambios morfoxenéticos típicas da mitose. A repartición de cromosomas nas células parece ser aleatorio, polo que non aseguraría que as células fillas leven o mesmo número de cromosomas. Dáse tipicamente en protozoos ciliados con macronúcleo poliploide con funcións vexetativas e micronúcleo diploide con funcións reprodutoras, como parte do seu ciclo de vida. No micronúcleo a división é por mitose e a repartición de cromosomas entre as células fillas é exacto, pero no macronúcleo a división faise por amitose.

Tamén se fala de amitose na reprodución anormal de certas células patolóxicas no home e outros mamíferos . Pero observáronse amitoses tamén en células normais, como as adrenais e outras. Nos piñeiros irradiados de Chenobil (Ucraína) tamén se observaron casos de amitose.

Notas

1. Morgan DO. (2007) "The Cell Cycle: Principles of Control" London: New Science Press.
2. J.M.Turner Fetus into Man (1978, 1989). Harvard University Press. ISBN 0-674-30692-9
3. Cell division: binary fission and mitosis

Véxase tamén

Outros artigos

• Ciclo celular
• Mitose
• Meiose
• Fisión binaria

Ligazóns externas

• Como se dividen as células: Mitose e Meiose
• Mitosis and Cell Cycle Control Section Landmark Papers in Cell Biology (Gall JG, McIntosh JR, eds.) contén comentarios e ligazóns a publicacións de investigacións sonbre a mitose e a división celular. Publicado na Rede en Image & Video Library of The American Society for Cell Biology
• Image & Video Library of The American Society for Cell Biology contén moitos vídeos sobre a división celular.
• Vídeos das primeiras divisións celulares de embrións do anfibio Xenopus laevis (side view e top view), acquired by MRI (DOI of paper)
• Images : Calanthe discolor Lindl. - Flavon's Secret Flower Garden
• Tyson's model of cell division e Description en BioModels Database