Concetti Chiave
- Il ciclo cellulare è un processo ciclico che include fasi di accrescimento e divisione, presente in tutti gli eucarioti, e fondamentale per la crescita degli organismi pluricellulari.
- Le fasi del ciclo cellulare sono G₁, S, G₂ e M, con la durata che varia a seconda del tipo di cellula e delle condizioni ambientali.
- L'interfase, composta dalle fasi G₁, S e G₂, è caratterizzata dall'accrescimento cellulare e dal normale svolgimento delle funzioni cellulari.
- La regolazione del ciclo cellulare è influenzata da fattori genetici e biochimici; cicline e oncogeni giocano ruoli chiave nella crescita cellulare e nei tumori.
- Le cellule nervose umane non si dividono dopo il primo anno di vita, entrando in uno stato di quiescenza nella fase G₁ del ciclo cellulare.
Gli eventi che portano alla divisione della cellula, dopo il suo accrescimento e la replicazione del DNA, si verificano in maniera ciclica; la loro sequenza è definita per questo ciclo cellulare. Il ciclo si verifica in tutti gli eucarioti e comporta lo sviluppo e l’accrescimento degli organismi pluricellulari, mentre dà luogo alla moltiplicazione degli organismi unicellulari nell’ambito di una popolazione.
Fasi del ciclo cellulare
Consta delle fasi G₁,S,G₂,M. La sua durata varia in relazione al tipo di cellula e ad altri fattori: può essere brevissima (come accade nelle prime divisioni dell’embrione di alcuni animali), effettuarsi in poche ore o protrarsi per anni .
Le cellule nervose umane, ad esempio, dopo il primo anno di vita diventano incapaci di dividersi e trascorrono il resto della loro esistenza nella fase G₁ (G dal vocabolario inglese Gap = intervallo).
Interfase e accrescimento cellulare
Le cellule si dividono nella fase M,mitosi, che rappresenta solo una piccola parte del ciclo. Questa è caratterizzata da particolari trasformazioni che si verificano a carico del materiale cromatico.
Le fasi G₁,S e G₂ costituiscono l’interfase.
L’interfase è caratterizzata dall’accrescimento cellulare; in questo periodo la cellula svolge normalmente tutte le altre sue funzioni.
Nel periodo G₁ che precede la fase S la cellula si accresce; si forma nuovo materiale citoplasmatico tutti gli organelli cellulari. G₁ può avere durata diversa e comprendere uno stadio G₀ di quiescenza.
Durante la fase S si verifica l'evento fondamentale nel ciclo cellulare, che consiste nella duplicazione del DNA nucleare e nella sintesi degli istoni e delle proteine non istoniche, che con il DNA costituiscono i cromosomi.
Lo stadio G₂ corrisponde a un periodo di accrescimento durante il quale la cellula si prepara alla mitosi sintetizzando proteine indispensabili alla divisione.
Alla fine della fase G₂ ha inizio la mitosi; al termine di essa le due cellule che ne derivano entrano allo stadio G₁ dell’interfase successiva.
Regolazione genetica del ciclo cellulare
Il ciclo cellulare viene regolato da fattori genetici e biochimici; si cerca di scoprire le molecole che determinano il passaggio delle cellule dalla fase di accrescimento a quella di divisione, per approfondire le cause che portano alla crescita incontrollata delle cellule nei tumori.
Tre categorie di geni regolano gli eventi del ciclo e ,fra le altre proteine, codificano le cicline, che controllano il ciclo cellulare. Molta attenzione viene oggi destina al ciclo delle cellula cancerose,che si dividono ripetutamente secondo un ritmo che non risulta più normale,né regolabile ; diversi tumori sarebbero causati da particolari geni chiamati oncogeni (oncos = tumore), che inducono cicli cellulari rapidi e incontrollati.
Domande da interrogazione
- Quali sono le fasi principali del ciclo cellulare?
- Che ruolo ha l'interfase nel ciclo cellulare?
- Come viene regolato il ciclo cellulare?
- Qual è l'importanza della fase S nel ciclo cellulare?
Il ciclo cellulare è composto dalle fasi G₁, S, G₂ e M, con la fase M che rappresenta la mitosi, mentre G₁, S e G₂ costituiscono l'interfase, durante la quale avviene l'accrescimento cellulare e la duplicazione del DNA.
L'interfase è fondamentale per l'accrescimento cellulare e il normale svolgimento delle funzioni cellulari, comprendendo le fasi G₁, S e G₂, dove avviene la sintesi di materiali necessari per la divisione.
Il ciclo cellulare è regolato da fattori genetici e biochimici, in particolare da geni che codificano le cicline, le quali controllano il passaggio tra le fasi di accrescimento e divisione, con particolare attenzione ai meccanismi che portano alla crescita incontrollata nelle cellule tumorali.
La fase S è cruciale poiché è il momento in cui avviene la duplicazione del DNA nucleare e la sintesi delle proteine necessarie per la formazione dei cromosomi, preparando la cellula alla successiva mitosi.
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