Concetti Chiave
- La divisione cellulare è essenziale per la sostituzione delle cellule perse, la riproduzione e lo sviluppo degli organismi pluricellulari.
- L'apoptosi, o morte cellulare programmata, è un processo regolato che modella lo sviluppo degli organismi.
- Durante lo sviluppo, apoptosi e divisione cellulare lavorano insieme per formare le strutture corporee, come dimostrato nelle zampe dei polli e delle anatre.
- Un equilibrio tra divisione cellulare e apoptosi è cruciale per mantenere dimensioni e funzionalità dei tessuti in un organismo pluricellulare.
- La divisione cellulare e l'apoptosi proteggono l'organismo attraverso la riparazione dei tessuti e l'eliminazione delle cellule dannose.
La rigenerazione cellulare
Le nostre cellule sono troppo piccole per essere viste senza l'aiuto di un microscopio, così è difficile renderci conto di quante ne perdiamo ogni giorno mentre siamo impegnati a dormire, lavorare o divertirci. Per esempio, in ogni minuto della giornata decine di migliaia di cellule morte si staccano dalla nostra pelle; se non ci fosse un modo per sostituirle, il nostro corpo si consumerebbe poco a poco. Non ci consumiamo perché le cellule negli strati profondi della pelle si dividono e sostituiscono le cellule perse. Ogni nuova cellula vive in media circa 35 giorni, così si può dire che cambiamo pelle più o meno una volta al mese senza neanche accorgercene. La divisione cellulare fornisce di continuo nuove cellule che sostituiscono quelle perse, ma ha anche altre funzioni: è indispensabile sia per la riproduzione di tutti i viventi sia per l'accrescimento e lo sviluppo degli organismi pluricellulari. In questo capitolo esploreremo la proliferazione e la morte cellulare, due fenomeni opposti eppure legati fra loro.
Apoptosi e sviluppo
Lo sviluppo di un organismo pluricellulare richiede qualcos'altro oltre alla divisione cellulare. Le cellule non solo si dividono, ma muoiono secondo schemi precisi, formando e modellando l'organismo. La morte cellulare è quindi parte integrante dello sviluppo ed è detta apoptosi. Come la divisione cellulare, anche l'apoptosi è caratterizzata da una sequenza di eventi precisi, strettamente regolati; per questo è chiamata anche "morte cellulare programmata". Nelle fasi iniziali dello sviluppo, la divisione cellulare e l'apoptosi danno forma a nuove strutture di un organismo. Per esempio, all'inizio dello sviluppo sia le anatre sia i polli hanno zampe palmate, ma mentre le prime conservano la membrana fra le dita, nei secondi le cellule fra un dito e l'altro muoiono. Allo stesso modo, le cellule che costituiscono la coda dei girini muoiono quando le giovani rane diventano adulte.
Equilibrio tra divisione e morte
Per tutta la vita di un organismo pluricellulare, i processi di divisione e morte si mantengono in equilibrio, in modo che i tessuti non crescono o si rimpiccioliscono troppo. La divisione cellulare compensa la morte di cellule della pelle e del sangue, un po' come quando si aggiunge neve fresca (la divisione cellulare) a un pupazzo di neve che si sta sciogliendo (apoptosi). Sia la divisione cellulare sia l'apoptosi svolgono anche un ruolo di protezione dell'organismo. Per esempio, le cellule si dividono per riparare un ginocchio sbucciato, mentre l'apoptosi elimina le cellule ustionate dai raggi UV che potrebbero diventare tumorali. Prima di imparare di più su mitosi e apoptosi, è importante capire come il materiale genetico in una cellula eucariotica sia in grado di copiare se stesso e prepararsi alla divisione cellulare.
Domande da interrogazione
- Qual è il ruolo dell'apoptosi nello sviluppo degli organismi pluricellulari?
- Come si mantiene l'equilibrio tra divisione cellulare e apoptosi durante la vita di un organismo?
- In che modo la divisione cellulare e l'apoptosi proteggono l'organismo?
- Perché è importante comprendere la replicazione del materiale genetico prima di studiare mitosi e apoptosi?
L'apoptosi, o morte cellulare programmata, è fondamentale nello sviluppo degli organismi pluricellulari poiché modella e forma l'organismo eliminando cellule in modo preciso, come avviene nella formazione delle zampe dei polli o nella scomparsa della coda dei girini.
L'equilibrio tra divisione cellulare e apoptosi è mantenuto per evitare che i tessuti crescano o si rimpiccioliscano eccessivamente, con la divisione cellulare che compensa la perdita di cellule, come nel caso della pelle e del sangue.
La divisione cellulare ripara i danni, come un ginocchio sbucciato, mentre l'apoptosi elimina cellule potenzialmente dannose, come quelle ustionate dai raggi UV che potrebbero diventare tumorali.
Comprendere la replicazione del materiale genetico è essenziale perché permette di capire come una cellula eucariotica si prepara alla divisione cellulare, un processo cruciale per la mitosi e l'apoptosi.
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