La división celular es el proceso mediante el cual una célula madre se divide en dos células hijas. [1] La división celular generalmente ocurre como parte de un ciclo celular más amplio en el que la célula crece y replica su(s) cromosoma(s) antes de dividirse. En los eucariotas , existen dos tipos distintos de división celular: una división vegetativa ( mitosis ), que produce células hijas genéticamente idénticas a la célula madre, y una división celular que produce gametos haploides para la reproducción sexual ( meiosis ), que reduce el número de cromosomas de dos de cada tipo en el diploidecélula madre a una de cada tipo en las células hijas. [2] En biología celular , la mitosis ( /maɪˈtoʊsɪs/ ) es una parte del ciclo celular , en la que los cromosomas replicados se separan en dos nuevos núcleos . La división celular da lugar a células genéticamente idénticas en las que se mantiene el número total de cromosomas. En general, la mitosis (división del núcleo) está precedida por la etapa S de la interfase (durante la cual se produce la replicación del ADN ) y suele ir seguida de la telofase y la citocinesis ; que divide el citoplasma , los orgánulos ymembrana celular de una célula en dos nuevas células que contienen partes aproximadamente iguales de estos componentes celulares. Las diferentes etapas de la mitosis definen en conjunto la fase mitótica ( M ) del ciclo celular animal : la división de la célula madre en dos células hijas genéticamente idénticas. [3] La meiosis sufre dos divisiones que dan como resultado cuatro células hijas haploides. Los cromosomas homólogos se separan en la primera división de la meiosis, de modo que cada célula hija tiene una copia de cada cromosoma. Estos cromosomas ya han sido replicados y tienen dos cromátidas hermanas que luego se separan durante la segunda división de la meiosis. [4]Ambos ciclos de división celular se utilizan en el proceso de reproducción sexual en algún momento de su ciclo de vida. Se cree que ambos están presentes en el último ancestro común eucariota.
Los procariotas ( bacterias y arqueas ) suelen sufrir una división celular vegetativa conocida como fisión binaria , donde su material genético se segrega por igual en dos células hijas, pero se han observado formas alternativas de división, como la gemación . Todas las divisiones celulares, independientemente del organismo, están precedidas por una única ronda de replicación del ADN.
Para microorganismos unicelulares simples como la ameba , una división celular equivale a la reproducción : se crea un organismo completamente nuevo . A mayor escala, la división celular mitótica puede crear descendencia a partir de organismos multicelulares , como las plantas que crecen a partir de esquejes. La división celular mitótica permite que los organismos que se reproducen sexualmente se desarrollen a partir del cigoto unicelular , que a su vez se produce por la fusión de dos gametos , cada uno de los cuales ha sido producido por división celular meiótica. [5] [6]Después del crecimiento desde el cigoto hasta el adulto, la división celular por mitosis permite la construcción y reparación continua del organismo. [7] El cuerpo humano experimenta alrededor de 10 mil billones de divisiones celulares a lo largo de su vida . [8]
La principal preocupación de la división celular es el mantenimiento del genoma de la célula original . Antes de que pueda ocurrir la división, la información genómica almacenada en los cromosomas debe replicarse y el genoma duplicado debe dividirse limpiamente entre las células de la progenie. [9] Una gran cantidad de infraestructura celular está involucrada para garantizar la coherencia de la información genómica entre generaciones. [10] [11] [12]
La división de las células bacterianas se produce mediante fisión binaria o, a veces, mediante gemación . El divisoma es un complejo proteico en bacterias que es responsable de la división celular, la constricción de las membranas internas y externas durante la división y la remodelación de la pared celular de peptidoglicano en el sitio de la división. FtsZ , una proteína similar a la tubulina, desempeña un papel fundamental en la formación de un anillo contráctil para la división celular. [14]