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Qué es la citocinesis y cuál es su importancia

 
Por Francesca Balada. 26 enero 2021
Qué es la citocinesis y cuál es su importancia

En el ciclo celular tienen lugar varias etapas en las que la célula crece, replica su material genético y finalmente se divide para dar lugar a dos nuevas células. En esta lección de unPROFESOR veremos que sucede cuando se ha producido el reparto del material genético en dos bloques y se produce la división del citoplasma celular. Es decir, veremos qué es la citocinesis y cuál es su importancia biológica.

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¿Qué es y para qué sirve la citocinesis?

La citocinesis (o citodiéresis) es la última fase del ciclo celular. Durante la citocinesis, el citoplasma de la célula y los orgánulos que contiene se divide en dos fracciones que darán lugar a dos nuevas células. La citocinesis tiene lugar una vez finalizada la telofase de la división celular. Una vez ha finalizado el proceso de distribución del ADN en dos bloques, la célula debe dividir el citoplasma y su contenido de manera que estas partes queden encerradas dentro de una membrana plasmática y, en el caso de las células vegetales y de los hongos, rodeadas de pared celular.

La citocinesis tiene lugar de forma distinta en la célula eucariota animal, vegetal y fúngicas (de los hongos). La forma en que se produzca la división del citoplasma vendrá determinada por la presencia o no de una pared celular rodeando la membrana plasmática.

Citocinesis dependiendo de la célula eucariota

  • En la célula eucariota animal, que no tiene pared celular, la citocinesis tiene lugar por estrangulamiento de la zona media de la célula.
  • En cambio, en las células vegetales, que poseen pared vegetal, la citocinesis se produce por la formación de un tabique de pared celular que separa la célula en dos mitades.
  • Finalmente, en el caso de las células eucariotas fúngicas (de los hongos), se da al mismo tiempo la estrangulación de la membrana plasmática y la formación de un septo de división que separara el citoplasma para formar dos células separadas.

Fases de la citocinesis

La citocinesis es distinta si se trata de células animales, vegetales o de hongos. Pero en todos los casos se dan tres fases:

Fase 1) Definición del plano de división

El plano en que se dividirá la célula se establece de forma distinta en las células animales y en las células vegetales o de hongos. En las células eucariotas animales, el plano en que se dividirá la célula viene determinado por la posición del huso acromático, durante la división de la célula.

El huso acromático es una estructura formada por microtúbulos que dirigen la migración de los cromosomas en las diferentes fases de la división celular.

El plano de división es perpendicular a la orientación del huso acromático. El primer indicio del inicio de la división del citoplasma es la aparición del surco escisión en la superficie de la membrana celular. El surco de escisión está situado en la zona ecuatorial de la célula (zona media de diámetro máximo).Este surco se irá acentuando hasta generar un estrangulamiento del citoplasma que culminará con la separación en dos células independientes.

En las células de vegetales y fúngicas, la orientación y posición del plano de división viene determinada por la posición del núcleo celular. En las fases iniciales de la división celular, el núcleo se rodea de haces de microtúbulos que aparecen a su alrededor, estos microtúbulos desaparecen al final de la división celular, pero las marcas que dejan en la superficie de la célula marcarán la orientación del plano de división.

Fase 2) Ensamblaje de las estructuras que llevan a cabo la división

También en el caso de las estructuras que participan en la citocinesis, existen diferencias entre las células animales, vegetales y de los hongos.

En las células animales la estructura encargada de dividir la célula es el anillo de escisión. El anillo de escisión se empieza a ensamblar durante la anafase de la división celular. Este anillo está formado por dos proteínas actina y miosina. La actina y la miosina son las dos proteínas responsables de la contracción de las células musculares. En el anillo de escisión también se contraen, estrangulando la célula por la zona ecuatorial a medida que el anillo reduce su diámetro. Este anillo contráctil se conoce con el nombre de anillo de actomiosina. El anillo contráctil se irá desensamblando al mismo tiempo que se produce la contracción, de forma que prácticamente habrá desaparecido al finalizar el estrangulamiento del citoplasma celular.

En las células vegetales, la estructura en cargada de la división del citoplasma es el fragmoplasto. El fragmoplasto es una estructura formada por vesículas procedentes del aparato de Golgi y microtúbulos que formaban parte del huso acromático. Las vesículas migran hacia el ecuador de la célula. Este desplazamiento de las vesículas, es posible gracias a las proteínas motoras (actina y miosina) que desplazan las vesículas a lo largo de los microtúbulos.

Cuando las vesículas alcanzan la zona media de la célula, se fusionan entre sí dando lugar a la membrana plasmática que dividirá la célula en dos. El contenido de las vesículas es liberado en la zona intermedia entre las dos nuevas células y constituirá la lámina media de la nueva pared celular. En las células vegetales el crecimiento de la pared celular es centrífugo (desde el interior hacia la periferia)

En las células de los hongos, no se forma fragmoplasto. La pared de las células fúngicas está constituida básicamente por glucanos (polisacárido). En la citocinesis, las células fúngicas forman una pared celular especial denominada septo de división de forma simultánea a la acción de un anillo contráctil de actina y miosina (anillo de actomiosina). Este septo de división se forma cuando la membrana celular se invagina (forma un pliegue hacia el interior) formando un surco, gracias a la acción del anillo contráctil, y éste se va llenando con polisacáridos. En este caso la pared se forma de forma centrípeta (desde la periferia hacia el interior).

Fase 3) Separación del citoplasma celular

  • En las células eucariotas animales, la separación del citoplasma celular para dar lugar a dos nuevas células, supone la eliminación previa de los restos del huso acromáticos atrapados en el anillo de escisión. Los microtúbulos son eliminados a la vez que se desmantela el anillo contráctil y se activa la maquinaria de fisión celular para finalizar la separación completa de las dos nuevas células, rompiendo en primer lugar para separar el citoplasma de ambas células y a continuación sellando cada una de las dos membranas.
  • En las células eucariotas vegetales, la separación del citoplasma celular interviene únicamente la maquinaria de fisión de la membrana celular, dado que en este caso no se forman anillos de constricción. La fusión de vesículas, transportadas por el fragmoplasto, proporcionan nuevos segmentos a la membrana plasmática y aportan los enzimas necesarios para la rotura y sellado de estas.
  • En las células eucariotas fúngicas el proceso de separación del citoplasma celular implica a la vez el desmantelamiento de los restos de los microtúbulos, la desaparición del anillo de escisión y el proceso de la rotura y sellado de la membrana que supone, como en el caso de los vegetales, la síntesis de la pared celular.
Qué es la citocinesis y cuál es su importancia - Fases de la citocinesis

Importancia de la citocinesis

Terminamos esta lección sobre qué es la citocinesis y su importancia hablando de por qué es vital este proceso. Aquí te damos las dos principales razones.

Permite la proliferación celular y el crecimiento

La importancia biológica de la citocinesis es que permite la proliferación celular imprescindible para el desarrollo, crecimiento y mantenimiento de los organismos pluricelulares. Si tras los procesos de división celular no se produjera el proceso de la citocinesis, no sería posible incrementar el número de células de un organismo o sustituir aquellas células que mueren. En cambio se produciría una célula plurinucleada (cenocito), este fenómeno es relativamente frecuente en el caso de hongos y algas. En cambio en los organismos aucariotas animales y vegetales los cenocitos no son tan frecuentes.

Permite la aparición de células especializadas de diversos tipos

Otro aspecto importante de la citocinesis es que el proceso es imprescindible para la formación de células especializadas. Porque un aspecto esencial del desarrollo de los organismos pluricelulares es poder generar multitud de tipos celulares distintos a partir de una única célula. Además de permitir la aparición de dos nuevas células a partir de una célula inicial, en ocasiones, la citocinesis no supone un reparto equitativo del citoplasma entre las dos células hijas resultantes. Este es uno de los mecanismos utilizados para la diferenciación celular que da lugar a nuevos tipos celulares.

Qué es la citocinesis y cuál es su importancia - Importancia de la citocinesis

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Bibliografía
  • Cayetano González. (2016). División celular asimétrica en el desarrollo animal .Investigación y ciencia. Barcelona: Prensa científica S.L.
  • Mercedes Pardo. (2005) Citoquinesis en células eucariotas. Investigación y ciencia. Barcelona: Prensa científica S.L.
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