Comprendere la divisione cellulare: dai procarioti agli eucarioti

Riproduzione nei procarioti ed eucarioti

Nei procarioti il processo di riproduzione è la divisione cellu­lare, o fissione binaria, nel corso del quale la cellula cresce, replica il proprio DNA e si divide. Le cellule eucarioti si dividono per mi­tosi. La divisione mitotica di un uovo fecondato produce cellule ge­neticamente identiche che si differenziano formando un embrione. Ulteriori divisioni cellulari mitotiche e la successiva differenziazio ne garantiscono la crescita dell'embrione e la sua progressiva tra­sformazione in individuo adulto. La divisione mitotica mantiene in­tegri i tessuti corporei come la pelle e vari meccanismi la utilizza· no per riparare i danni che si verificano negli organi.

Struttura e funzione dei cromosomi

Ogni cromosoma di una cellula eucariote consiste in una sin­gola doppia elica di DNA unita a un complesso di proteine par­ticolari dette istoni. Durante la crescita cellulare i cromosomi so­no distesi in modo da consentire la "lettura" delle istruzioni ge­netiche che contengono. Durante la divisione cellulare i cromosomi si condensano in strutture più corte e ingrossate. Le cellule eucarioti contengono coppie di cromosomi omologhi che hanno virtualmente un aspetto identico perché recano gli stessi geni con sequenze similari di nucleotidi. Le cellule con coppie di cromosomi omologhi sono dette diploidi, quelle che hanno un so­lo membro della coppia sono dette aploidi.

Ciclo cellulare e interfase

Il ciclo della cellula eucariote comprende l'interfase e la divisione cellulare. Durante l'interfase la cellula cresce e duplica i suoi cro­mosomi (cioè duplica il proprio DNA). L'interfase è suddivisa in tre sottofasi chiamate G1 (fase I di crescita), S (fase di sintesi del DNA)

e G2 (fase Il di crescita). Nella fase G1 alcune cellule possono uscire dal ciclo cellulare per entrare in uno stadio di non divisione det­to Go. Le cellule possono restare in permanenza in Go oppure es­sere indotte a rientrare nel ciclo.

Processi della divisione mitotica

La divisione mitotica compren­de due processi:

I) mitosi (divisione del nucleo);


II) citodieresi (di­visione del citoplasma).

La mitosi assegna a sorte una copia di cia­scun cromosoma a ognuno dei due nuclei figli. La citodieresi rac­chiude ciascun nucleo figlio in una cellula separata.

Fasi della mitosi

Durante l'interfase, prima della mitosi, i cromosomi si duplicano. Le due copie identiche cosi formate, o cromatidi, rimangono at­taccate l'una all'altra in corrispondenza del centromero. La mitosi consiste di quattro fasi:

I) Profase: i cromosomi si condensano e i loro centromeri si at­taccano ai microtubuli del fuso che a questo punto si è formato.


II) Metafase: i microtubuli del fuso contribuiscono ad allineare i cromosomi lungo il piano equatoriale della cellula.


3) Anafase: i cromatidi fratelli si separano e migrano lungo i mi­crotubuJi del fuso verso i poli opposti della cellula.


4) Telofase: il fuso si dissolve; i cromosomi tornano alla loro nor­male lunghezza e si riforma la membrana nucleare intorno a cia­scun nuovo nucleo. La citodieresi alla fine della telofase riparte e il citoplasma si divide in due metà uguali contenenti un nucleo ciascuna. Nelle cellule ani­mali la membrana plasmatica viene "strozzata" all'equatore da un anello di microfilamenti. Nelle cellule vegetali si forma una nuo­va membrana plasmatica per fusione di vescicole prodotte dal­l'apparato di Golgi.