El cuerpo humano está formado por 37 billones de células. Sorprende que esta inmensa cantidad tenga origen en una única célula que se concibe durante la fecundación. Esto es posible por la capacidad que tienen las células de autorreproducirse, proceso que conlleva dividirse en dos. Poco a poco, se consigue llegar a la cantidad antes mencionada, formando los diferentes órganos y tipos de células.
Ahora bien, existen dos mecanismos básicos por los cuales las células pueden llegar a reproducirse: la mitosis y la meiosis. A continuación veremos las diferencias entre la mitosis y la meiosis y sus características.
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La mitosis y la meiosis
Hemos visto que poco a poco, unas pocas células pueden dar lugar a todo un organismo, ya sea un ser humano o una inmensa ballena. En el caso del ser humano, se trata de células eucariotas diploides, es decir, presentan una pareja por cromosoma.
La estructura del cromosoma es la forma más compacta y condensada que puede presentar el ADN junto con proteínas estructurales. El genoma humano está formado por 23 parejas de cromosomas (23x2). Este es un dato importante para conocer una de las principales diferencias entre mitosis y meiosis, las dos clases de división celular que existen.
El ciclo celular eucariota
Las células siguen una serie de pautas de modo secuencial para su división. Esta secuencia se denomina el ciclo celular, y consiste en el desarrollo de cuatro procesos coordinados: crecimiento celular, replicación del ADN, distribución de los cromosomas duplicados y división celular. Este ciclo difiere en algunos puntos entre células procariotas (bacterias) o eucariotas, e incluso dentro de las eucariotas hay diferencias, por ejemplo entre células vegetales y animales.
El ciclo celular en eucariotas se divide en cuatro etapas: fase G1, fase S, fase G2 (todos ellos se agrupan en la interfase), fase G0 y la fase M (Mitosis o Meiosis).
1. Interfase
Este grupo de etapas tiene como finalidad preparar a la célula para su inminente partición en dos, siguiendo las siguientes fases:
- Fase G1 (Gap1): corresponde al intervalo (gap) entre una división exitosa y el comienzo de la replicación del contenido genético. Durante esta fase, la célula está en crecimiento constante.
- Fase S (Síntesis): es cuando se produce la replicación del ADN, finalizando con un duplicado idéntico del contenido genético. Además, se forman los cromosomas con la silueta más conocida (en forma de X).
- Fase G2 (Gap2): se continúa con el crecimiento celular, además de la síntesis de proteínas estructurales que serán utilizadas durante la división celular.
A lo largo de la interfase, existen varios puntos de control para comprobar que se está realizando el proceso de forma correcta y que no hay ningún error (por ejemplo, que no haya una mala duplicación). Ante cualquier problema, el proceso se detiene y se intenta buscar una solución, ya que la división celular es un proceso de vital importancia; tiene que salir todo bien.
2. Fase G0
La proliferación celular se pierde cuando se van especializando las células para que el crecimiento del organismo no sea infinito. Esto es posible porque las células entran en una etapa de reposo llamada fase G0, donde se mantienen metabólicamente activas pero no presentan ni crecimiento celular ni replicación del contenido genético, es decir, no siguen en el ciclo celular.
3. Fase M
En esta fase es propiamente cuando se produce la partición de la célula y se desarrolla bien la mitosis o la meiosis.
Diferencias entre mitosis y meiosis
En la fase de la división es cuando ocurre o bien la mitosis o bien la meiosis.
Mitosis
Es la típica división celular de una célula dando origen a dos copias. Al igual que ocurre con el ciclo, la mitosis también se ha dividido tradicionalmente en diferentes etapas: profase, metafase, anafase y telofase. Aunque para una comprensión más sencilla, describiré el proceso de forma general y no por cada fase.
Al inicio de la mitosis, el contenido genético está condensado en las 23 parejas de cromosomas que configuran el genoma humano. En este momento, los cromosomas se encuentran duplicados y forman la típica imagen en X de los cromosomas (cada lado es una copia), unida por la mitad a través de una estructura proteica conocida como centrómero. La membrana nuclear que encierra el ADN se degrada para que sea accesible el contenido genético.
Durante la fase G2 se han sintetizado distintas proteínas estructurales, algunas de ellas por partida doble. Son las llamadas centrosomas, que se colocan cada una en un polo opuesto entre sí de la célula.
De los centrosomas se prolongan los microtúbulos, filamentos proteicos que constituyen el huso mitótico y que se unen al centrómero del cromosoma, para estirar una de las copias hacia uno de los lados, rompiendo la estructura en X.
Una vez en cada lado, se vuelve a formar la envoltura nuclear para encerrar el contenido genético, a la vez que la membrana celular es estrangulada para generar dos células. El resultado de la mitosis son dos células diploides hermanas, ya que su contenido genético es idéntico.
Meiosis
Este tipo de división celular sólo ocurre en la formación de los gametos, que en el caso de los humanos son los espermatozoides y óvulos, células que se encargan de dar forma a la fecundación (son la llamada línea celular germinal). De modo simple, se puede decir que la meiosis es como si se realizasen dos mitosis consecutivas.
Durante la primera meiosis (meiosis 1) ocurre un proceso similar al explicado en la mitosis, salvo que los cromosomas homólogos (la pareja) pueden intercambiar fragmentos entre ellos por recombinación. Esto no ocurre en la mitosis, ya que en esta nunca llegan a estar en contacto directo, a diferencia de lo que ocurre en la meiosis. Es un mecanismo que ofrece más variabilidad a la herencia genética. Además, lo que se separa son los cromosomas homólogos, y no las copias.
Otra diferencia entre mitosis y meiosis ocurre con la segunda parte (meiosis 2). Después de haber formado dos células diploides, estas vuelven a dividirse inmediatamente. Ahora sí que se separan las copias de cada cromosoma, así que el resultado final de la meiosis son cuatro células haploides, ya que sólo presentan un cromosoma de cada (no parejas), para permitir que en la fecundación se formen nuevos emparejamientos entre los cromosomas de los padres y enriquecer la variabilidad genética.
Resumen general
A modo de recopilar las diferencias entre mitosis y meiosis en el ser humano, diremos que el resultado final de la mitosis son dos células idénticas con 46 cromosomas (parejas de 23), mientras en el caso de la meiosis son cuatro células con 23 cromosomas cada uno (sin parejas), además de que su contenido genético puede variar por recombinación entre cromosomas homólogos.
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