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Il ciclo cellulare e la mitosi


Quando le cellule di un organismo raggiungono una certa dimensione, devono arrestare l'accrescimento o dividersi. Tuttavia non tutte le cellule si dividono, alcune, come quelle nervose, del muscolo scheletrico e gli eritrociti, una volta mature, cessano di dividersi. Altre cellule, invece, vanno contro a sequenze di attività richieste per la crescita e la divisione cellulare. Gli stadi attraverso i quali una cellula passa da una divisione cellulare alla successiva costituiscono il ciclo cellulare che consiste in due fasi principali, l'interfase e la fase M, ciascuna fase può essere riconosciuta mediante l'uso di un microscopio ottico.
La fase M coinvolge due principali processi la mitosi e la citocinesi. La mitosi è un processo complesso che interessa il nucleo e assicura che ogni nuovo nucleo riceva lo stesso numero e gli stessi tipi di cromosomi che erano presenti nel nucleo di origine. La citocinesi, che generalmente inizia prima che la mitosi sia completata, consiste nella divisone del citoplasma della cellulare madre per formare due cellule figlie.
L'interfase è il periodo del ciclo cellulare in cui non avviene la divisione cellulare ma vengono prodotte le proteine, i lipidi e gli altri materiali biologici importanti per la crescita. La suddivisione dell'interfase prevede una fase G1 in cui si verificano la crescita e il normale metabolismo della cellula, però le cellule che non si dividono solitamente si arrestano in questa fase del ciclo e si trovano in uno stato definito G0. Alla fase G1 segue la fase S dove avvengono la replicazione del DNA e la sintesi degli istoni, poiché la cellula deve duplicare i propri cromosomi. Una volta completata la fase S, la cellula entra in una seconda fase di intervallo, la fase G2 in cui si verifica un aumento della sintesi proteica, come stadio terminale della preparazione della cellula alla divisione.
La mitosi, è la divisione nucleare viene divisa in cinque stadi secondo l'ordine: Profase, Prometafase, Metafase, Anafase, Telofase. La profase inizia con la compattazione dei cromosomi, ognuno è stato duplicato durante la precedente fase S e consiste di una coppia di unità chiamate cromatidi fratelli uniti da una struttura chiamata centromero. Ad ogni centromero è associata una struttura proteica chiamata cinetocore alla quale possono legarsi i microtubuli, fondamentali per la formazione del fuso mitotico, responsabile della separazione dei cromosomi durante l'anafase. Dopo la profase, c'è la prometafase in cui avviene la disgregazione dell'involucro nucleare per liberare i cromosomi. Durante la metafase i cromosomi duplicati si allineano sul piano equatoriale della cellula. Nell'anafase i cromosomi migrano verso i poli del fuso. Nello stadio finale della mitosi, la telofase si formano due nuclei distinti, i cromosomi ormai distribuiti nelle due cellule figlie si decondensano despiralizzandosi, i microtubuli del fuso mitotico scompaiono mentre divengono visibili i nucleoli.
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