Las células de organismos eucariotas, como los humanos, mantienen su información genética en cromosomas compuestos de ácido desoxirribonucleico, o ADN, que reside dentro de un núcleo celular. Las células experimentan períodos alternos de crecimiento y división. Durante la fase de crecimiento, o interfase, la célula replica su ADN. El siguiente evento en el ciclo celular es la mitosis, o división nuclear, seguida de citocinesis o división celular. Las células procariotas, como las bacterias, siguen un proceso más simple de fisión celular.

Replicación del ADN

El ADN y ciertas proteínas conocidas como histonas forman las estructuras cromosómicas. El ADN es bicatenario y forma un paquete estrechamente enrollado con la ayuda de las histonas. Durante la interfase, los cromosomas se relajan, dando acceso a las enzimas de replicación para crear una nueva copia de cada cromosoma. Las copias gemelas, o cromátidas, están unidas por una estructura de proteína globular llamada centrómero, formando la forma X familiar de los cromosomas. La condensación de los cromosomas de doble cromátida marca el final de la interfase y el comienzo de la mitosis.

Prophase and Metaphase

La primera etapa de la mitosis es la profase, en la que la membrana nuclear se desintegra. Durante la profase, la célula crea microtúbulos unidos a dos orgánulos llamados centrosomas, que migran a cada lado de la célula. A medida que la profase progresa a metafase, los microtúbulos se acercan a los cromosomas. Un cinetocoro que consiste en brotes de proteína de cada cromátida, formando una estructura a la que pueden unirse los microtúbulos. Los cromosomas se alinean en la placa de metafase en el centro de la célula. Los humanos tienen 23 pares de cromosomas, un miembro de cada padre.

Anaphase y Telophase

Al final de la metafase, cada cromátida se une a un microtúbulo anclado por un centrosoma. La siguiente etapa, anafase, comienza cuando los centrómeros se disuelven, convirtiendo las cromátidas hermanas en cromosomas hijos. La célula humana tiene temporalmente 92 cromosomas en esta etapa en lugar de los 46 normales. Los centrosomas extraen los microtúbulos con los cromosomas a ambos lados de la célula, de modo que ambos lados tienen un conjunto completo de material genético. En la telofase, las membranas nucleares reaparecen, encerrando cada conjunto de cromosomas. Los cromosomas luego comienzan a relajarse de su estado fuertemente enrollado.

Cytokinesis

Cuando la mitosis termina, la célula comienza a dividirse en su centro. Un anillo contráctil en el sitio de la antigua placa de metafase pellizca la célula, creando un surco que se profundiza a medida que la célula sintetiza el nuevo material de la membrana externa. Los núcleos están separados por las nuevas membranas celulares. Eventualmente, la célula se divide en dos células hijas, cada una conteniendo el complemento completo de cromosomas. Las dos células luego entran en interfase y se repite el ciclo celular.