En una clase de biología aplicada, en la que se está estudiando la mitosis en células somáticas de un organismo animal, se observa que:
A. Los cromosomas comienzan a desplazarse hacia extremos opuestos de la célula.
B. Los cromosomas están condensados y se alinean en el centro de la célula.
C. Dos núcleos nuevos comienzan a formarse.
a) ¿A qué fases de la mitosis corresponden A, B y C? [0,3 puntos]
b) ¿Qué fase de la mitosis no se ha observado? [0,1 puntos]. Indique tres acontecimientos que ocurren en esta fase [0,6 puntos].
c) Indique la importancia biológica que tiene la mitosis para este organismo. [0,5 puntos]
d) Sabiendo que la colchicina inhibe la polimerización de la tubulina, ¿qué efectos tendría en la mitosis de estas células? Razone la respuesta. [0,5 puntos]
A, en la que los cromosomas comienzan a desplazarse hacia extremos opuestos de la célula, corresponde a la anafase.
B, en la que los cromosomas están condensados y alineados en el centro de la célula, corresponde a la metafase.
C, en la que se forman dos núcleos nuevos, corresponde a la telofase.
La fase que no se ha observado es la profase, que es la primera de la mitosis.
Tres acontecimientos que ocurren en ella:
La cromatina se condensa progresivamente y los cromosomas se hacen visibles al microscopio, cada uno ya formado por dos cromátidas hermanas idénticas, resultado de la replicación en la fase S.
Los centrosomas, previamente duplicados, se separan y migran hacia polos opuestos, organizando entre ellos el huso acromático a partir de microtúbulos.
Se desorganizan la envoltura nuclear y el nucléolo, con lo que los cromosomas quedan libres en el citoplasma y accesibles a las fibras del huso; los cinetocoros de los centrómeros se unen entonces a esas fibras.
La mitosis reparte de forma exacta el material genético duplicado, de modo que las dos células hijas reciben la misma dotación cromosómica que la madre y son genéticamente idénticas a ella.
En un organismo animal pluricelular eso tiene tres consecuencias fundamentales. Permite el crecimiento del individuo a partir del cigoto, multiplicando el número de células sin cambiar su información. Permite la renovación de los tejidos, sustituyendo las células que envejecen o mueren, como ocurre continuamente en la epidermis o en el epitelio intestinal. Y permite la regeneración y reparación de los tejidos dañados tras una lesión, que es justamente lo que se observaba en el enunciado del ejercicio anterior.
En organismos unicelulares, además, la mitosis es el mecanismo de la reproducción asexual.
La tubulina es la proteína con la que se construyen los microtúbulos, y los microtúbulos son las fibras del huso acromático. Si la colchicina impide que la tubulina polimerice, el huso no se puede formar.
Sin huso, los cromosomas no tienen a qué unir sus cinetocoros: no pueden alinearse en la placa ecuatorial ni ser arrastrados hacia los polos. La mitosis queda por tanto detenida en metafase, que es exactamente donde el enunciado B situaba a las células.
Como el material genético se ha duplicado pero no se reparte, la célula puede acabar convertida en poliploide, con el doble de cromosomas, o bien morir. Esta propiedad tiene dos aplicaciones prácticas: la colchicina se emplea en el laboratorio para obtener cariotipos, porque acumula células en metafase, que es cuando los cromosomas son más visibles, y en mejora vegetal para obtener variedades poliploides.