Concetti Chiave
- Il ciclo cellulare è un processo ciclico che include la crescita, replicazione del DNA e divisione cellulare, comune a tutti gli eucarioti.
- Si compone di quattro fasi principali: G₁, S, G₂ e M, ognuna con funzioni specifiche e durata variabile a seconda del tipo di cellula.
- La fase M, o mitosi, è dove avviene la divisione cellulare vera e propria, mentre le fasi G₁, S e G₂ costituiscono l'interfase di crescita e preparazione.
- Durante la fase S, avviene la duplicazione del DNA e la sintesi di proteine essenziali per la formazione dei cromosomi.
- Il ciclo cellulare è regolato da fattori genetici e biochimici, con particolare attenzione alla ricerca sui cicli cellulari anormali nei tumori.
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.
Indice
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?
- Cosa avviene durante la fase S del ciclo cellulare?
- Come viene regolato il ciclo cellulare?
- Perché le cellule nervose umane non si dividono dopo il primo anno di vita?
Il ciclo cellulare consta delle fasi G₁, S, G₂ e M. L'interfase comprende le fasi G₁, S e G₂, mentre la fase M è la mitosi.
Durante la fase S si verifica la duplicazione del DNA nucleare e la sintesi degli istoni e delle proteine non istoniche, che insieme al DNA costituiscono i cromosomi.
Il ciclo cellulare è regolato da fattori genetici e biochimici, con particolare attenzione alle cicline e agli oncogeni che possono causare cicli cellulari rapidi e incontrollati nei tumori.
Le cellule nervose umane diventano incapaci di dividersi dopo il primo anno di vita e trascorrono il resto della loro esistenza nella fase G₁, rimanendo in uno stato di quiescenza.
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