Concetti Chiave
- La divisione cellulare è cruciale per la riproduzione negli unicellulari e per la crescita e il rinnovamento nei pluricellulari.
- I procarioti si riproducono attraverso la scissione binaria, un processo asessuato che include accrescimento, duplicazione del DNA e divisione cellulare.
- Negli eucarioti, la divisione cellulare avviene tramite mitosi per crescita e rinnovamento, e meiosi per la produzione di gameti.
- La divisione procariotica è influenzata da fattori ambientali, mentre negli eucarioti il segnale di divisione è determinato dalle esigenze dell'organismo.
- Negli eucarioti, la divisione implica processi complessi come la duplicazione dei cromosomi e la segregazione del DNA, richiedendo un nucleo che contenga un set completo di cromosomi.
Indice
Il ciclo cellulare
La vita di una cellula è caratterizzata dal ciclo cellulare: le cellule creano nuove cellule che poi si accrescono, si sviluppano, spesso si dividono a loro volta e poi muoiono.
La divisione cellulare è quel processo grazie a cui una cellula genera un’altra cellula.
- negli organismi unicellulari, la divisione cellulare coincide con la riproduzione dell’intero organismo;
- negli organismi pluricellulari, essa interviene in processi di rinnovamento dei tessuti, nella crescita e anche nella riproduzione.
Tipi di riproduzione
La riproduzione di un organismo può essere di due tipi:
1. Riproduzione sessuata: prevede l’unione di due gameti (uno maschile e uno femminile) che portano le informazioni genetiche e formano il genoma del nuovo individuo (che avrà le caratteristiche di entrambi i genitori).
2. Riproduzione asessuata: si verifica a partire da un solo genitore che genera figli esattamente identici a sé stesso.
Meccanismi di divisione nei procarioti
La riproduzione dei procarioti è asessuata (scissione binaria); mentre gli eucarioti hanno due diversi meccanismi di divisione cellulare:
1. Mitosi:avviene nei processi di accrescimento e di rinnovamento;
2. Meiosi: avviene solo per i gameti, cioè le cellule coinvolte nella riproduzione.
3.
Eventi necessari per la divisione
Perché una cellula si divida è necessario che si verifichino quattro eventi:
1. Un segnale riproduttivo per dare inizio alla riproduzione;
2. La duplicazione del DNA (dei cromosomi e altri componenti cellulari);
3. La segregazione, cioè la distribuzione equa del DNA nelle due cellule figlie;
4. La citodieresi, l’ aggiunta di nuovo materiale alla membrana plasmatica per fare in modo che le due cellule si separino.
Divisione cellulare nei procarioti
Nei procarioti la divisione cellulare è la riproduzione dell’intero organismo. La cellula si accresce, duplica il DNA e poi si divide in due (scissione binaria):
- I segnali riproduttivi: dipendono da fattori esterni (condizioni ambientali, concentrazione di sostanze nutritive);
- La duplicazione del DNA nei batteri prevede la compattazione del DNA (quasi sempre unico, circolare e associato a proteine). Inoltre nel cromosoma circolare ci sono 2 zone che svolgono una funzione riproduttiva cellulare: la regione ori, il punto in cui inizia la riproduzione la regione ter, il punto in cui termina la riproduzione;
- La segregazione del DNA avviene al centro della cellula: le due zone ori si spostano verso l’estremità della cellula accompagnate da proteine che si legano al DNA e idrolizzano ATP per ricavare energia;
- La citodieresi consiste, innanzitutto, in una strozzatura della membrana plasmatica che forma un anello (componenti dell’anello sono fibre di una proteina simile alla tubulina) e attorno ad esso si deposita il materiale per separare le cellule.
Divisione cellulare negli eucarioti
Negli organismi eucarioti la divisione cellulare ha il compito di produrre cellule che contengono sempre lo stesso patrimonio genetico. I dettagli sono un po’ differenti dai procarioti:
- Il segnale per la divisione cellulare arriva dai bisogni dell’organismo e non dall’ambiente;
- Gli eucarioti presentano i cromosomi quindi i processi di duplicazione sono più lunghi e complicati;
- Il nucleo degli eucarioti si deve dividere e contenere una serie completa di cromosomi;
- Le cellule eucariotiche non si dividono in continuazione e una volta specializzate, si dividono raramente.
Domande da interrogazione
- Qual è la differenza principale tra la divisione cellulare nei procarioti e negli eucarioti?
- Quali sono i tipi di riproduzione negli organismi e come si differenziano?
- Quali eventi devono verificarsi affinché una cellula si divida?
- Come avviene la duplicazione del DNA nei procarioti?
- Quali sono le differenze nei segnali di divisione cellulare tra procarioti ed eucarioti?
Nei procarioti, la divisione cellulare coincide con la riproduzione dell'intero organismo attraverso la scissione binaria, mentre negli eucarioti avviene tramite mitosi e meiosi per accrescimento, rinnovamento e riproduzione.
La riproduzione può essere sessuata, che coinvolge l'unione di due gameti, o asessuata, che avviene da un solo genitore generando figli identici.
Devono verificarsi un segnale riproduttivo, la duplicazione del DNA, la segregazione del DNA e la citodieresi.
Nei procarioti, la duplicazione del DNA prevede la compattazione del DNA circolare e l'uso delle regioni ori e ter per iniziare e terminare la riproduzione.
Nei procarioti, i segnali dipendono da fattori esterni come l'ambiente, mentre negli eucarioti derivano dai bisogni dell'organismo.
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