Concetti Chiave
- Il ciclo cellulare si divide in interfase e fase mitotica, con l'interfase composta da sottofasi G1, S e G2.
- Durante la mitosi, il DNA duplicato si condensa in cromosomi grazie a proteine chiamate istoni.
- La mitosi produce due nuclei identici grazie a una precisa ripartizione dei cromatidi fratelli.
- Il fuso mitotico, composto da microtubuli, guida il movimento dei cromosomi durante la mitosi.
- La citodieresi separa le due nuove cellule, utilizzando meccanismi diversi nelle cellule animali e vegetali.
Il ciclo cellulare è l’insieme degli eventi compresi la formazione della cellula e la sua divisione. E’ costituito da due fasi:
1.
Indice
Descrizione dell'interfase
Interfase, una fase lunga dove la cellula svolge attività metaboliche e aumenta le proprie dimensioni. Comprende tre sottofasi:
a) Sottofase G1: varia molto a seconda del tipo di cellula (le cellule embrionali saltano questa fase, altre restano per settimane o anni in questa fase e addirittura entrano nella fase G0 ed hanno bisogno di segnali particolari per ritornare nella fase G1);
b) Sottofase S (sintesi): tra G1 e S scatta l’ordine di dividersi, si verifica il completamento della duplicazione del DNA e le due molecole di DNA che compongono il cromosoma aspettano unite per essere poi divise nelle due nuove cellule;
c) Sottofase G2: la cellula compie i preparativi per entrare in mitosi, sintetizzando le proteine necessarie.
2.
Dettagli sulla fase mitotica
Fase mitotica (fase M), dove si verificano la mitosi e la citodieresi.
Durante la mitosi si compie la segregazione del DNA duplicato. Per eseguire una ripartizione regolare, le molecole di DNA si addensano in cromosomi compatti grazie ad un meccanismo di spiralizzazione. La spiralizzazione del DNA è possibile grazie a proteine chiamate istoni che interagiscono con il DNA formando un complesso detto nucleosoma. I nucleosomi sono legati a brevi tratti di DNA chiamati linker (DNA di collegamento).
Durante la mitosi e la meiosi la condensazione del DNA raggiunge il livello massimo ed è possibile osservare i cromosomi (infatti durante la sottofase G1 i cromosomi formano un denso groviglio detto cromatina).
Dopo la duplicazione del DNA, ogni cromosoma risulta formato da due molecole di DNA identiche dette cromatidi fratelli (uniti nel centromero); al termine della mitosi si separano e si distribuiscono equamente nelle cellule figlie.
La mitosi dà origine a due nuclei esattamente identici tra loro e al nucleo iniziale, poiché la spartizione avvenga in modo corretto, il fuso mitotico guida i movimenti dei cromosomi. Esso è costituito da microtubuli che prendono origine da due centrosomi (organuli detti anche centri di organizzazione dei microtubuli). Anche il centrosoma si duplica nella duplicazione. Nelle cellule animali, ogni centrosoma è formato da due centrioli (cilindro limitato da nove microtubuli). Nel passaggio da G2 a M i centrosomi si separano e si spostano alle estremità opposte dell’involucro nucleare.
Stadi della mitosi
La mitosi può essere suddivisa in una serie di stadi:
1. Profase: i cromosomi si spiralizzano e si sviluppano i cinetocori, strutture necessarie al movimento dei cromosomi. Nel citoplasma inizia a formarsi il fuso mitotico.
2. Prometafase: c’è la scomparsa della membrana cellulare; i cromatidi si attaccano nel cinetocore ad un’estremità del fuso.
3. Metafase: il fuso mitotico è completo, i centromeri dei cromosomi sono allineati lungo la piastra metafasica.
4. Anafase: i centromeri si staccano, separando i cromatidi fratelli che si spostano alle due estremità: le proteine motrici idrolizzano ATP e muovono i cinetocori lungo i microtubuli trasportando i cromosomi; i cromatidi si separano in cromosomi figli.
5. Telofase: il fuso mitotico si dissolve e i cromosomi si despiralizzano fino a tornare un groviglio di cromatina.
Citodieresi e riproduzione asessuata
La mitosi è la sola divisione del nucleo, i due nuclei si separano in due cellule distinte tramite la citodieresi (divisione del citoplasma):
- Le cellule animali si dividono grazie ad un “filo invisibile” di actina e miosina che forma il cosiddetto anello contrattile che divide in due la cellula.
- Nelle cellule vegetali alcune vescicole membranose prodotte dall’apparato di Golgi formano una nuova membrana plasmatica e una nuova parete cellulare.
La riproduzione asessuata (o anche, riproduzione vegetativa) si basa sulla divisione mitotica del nucleo. Nella riproduzione asessuata la prole è costituita da un clone dell’organismo di partenza, i due individui sono, infatti, geneticamente identici.
Domande da interrogazione
- Quali sono le fasi principali del ciclo cellulare?
- Cosa accade durante la sottofase S dell'interfase?
- Qual è il ruolo del fuso mitotico durante la mitosi?
- Come si differenzia la citodieresi nelle cellule animali e vegetali?
- In che modo la riproduzione asessuata è collegata alla mitosi?
Il ciclo cellulare è composto da due fasi principali: l'interfase, che include le sottofasi G1, S e G2, e la fase mitotica, dove avvengono la mitosi e la citodieresi.
Durante la sottofase S, avviene la duplicazione del DNA, preparando i cromosomi per la divisione nelle due nuove cellule.
Il fuso mitotico guida i movimenti dei cromosomi per garantire una corretta spartizione del DNA duplicato tra le cellule figlie.
Nelle cellule animali, la citodieresi avviene tramite un anello contrattile di actina e miosina, mentre nelle cellule vegetali, vescicole dell'apparato di Golgi formano una nuova membrana plasmatica e parete cellulare.
La riproduzione asessuata si basa sulla divisione mitotica del nucleo, producendo prole geneticamente identica all'organismo di partenza.
Accedi a tutti gli appunti
Tutor AI: studia meglio e in meno tempo
