Dettagliato processo della mitosi: fasi e meccanismi cellulari

LA MITOSI

Il processo di mitosi viene diviso in quattro fasi: profase, metafase, anafase e telofase.

PROFASE

Dettagli della profase

La profase costituisce l'inizio della mitosi, il momento in cui i cromosomi cominciano a essere visibili e individuabili perché il DNA in essi contenuto si condensa spiralizzandosi strettamente: è la cosiddetta profase iniziale.

Ogni cromosoma appare allora diviso longitudinalmente nei due cromatidi uguali, uniti in corrispondenza del centromero. A questo punto la membrana nucleare e il nucleolo si dissolvono: è la cosiddetta profuse tardiva.

Struttura del fuso mitotico

Compare ora una nuova struttura a forma di pallone da rugby: il fuso mitotico. Esso è formato da sottili microtubuli, ovvero le strutture cave costituite da molecole giustapposte della proteina tubulina, disposte in modo da formare tubicini di lunghezza variabile e con diametro di circa 5 nm.

I microtubuli del fuso hanno la proprietà di allungarsi o accorciarsi. Alcuni di essi sono attaccati ai centromeri dei cromosomi, mentre altri si tendono da un polo all'altro della cellula. Nelle cellule animali sono presenti anche i due centrioli che migrano ai due poli del fuso mitotico, mentre essi risultano assenti nelle cellule vegetali. Questa fase è in genere la più lunga dell'intero processo mitotico.

METAFASE

Metafase e disposizione dei cromosomi

Durante la metafase, che inizia col dissolvimento completo della membrana nucleare, i cromosomi divisi nei due cromatidi e piegati ad ansa in corrispondenza del centromero, si dispongono nella regione equatoriale del fuso con i centromeri rivolti verso il centro, a comporre una struttura a forma di stella, chiamata appunto aster.

ANAFASE

Anafase e separazione dei cromatidi

L'anafase prende avvio quando il centromero di ciascun cromosoma si scinde. I due cromatidi di ogni cromosoma vengono tirati in direzione opposta, si staccano e sono trascinati dalle fibre del fuso uno verso un polo della cellula e l'altro verso il polo opposto.

TELOFASE
La telofase comincia quando si formano le due nuove serie di cromosomi, complete e identiche, una volta raggiunti i poli opposti della cellula. A questo punto attorno a essi si condensa una nuova e distinta membrana nucleare: i cromatidi, ormai diventati cromosomi, perdono la loro individualità e tornano a essere una massa informe, "despiralizzandosi" e assumendo la sottile struttura tipica dell'interfase. Riappaiono i nucleoli, mentre si assiste alla scomparsa del fuso mitotico.

ClTODIERESI

Citodieresi nelle cellule animali e vegetali

In corrispondenza della zona equatoriale della cellula invece si verifica la citodieresi, un fenomeno che si compie con modalità differenti a seconda che avvenga in cellule animali o in cellule vegetali. Negli animali, infatti, in tale zona compare un solco che si approfondisce sempre più, dall'esterno verso interno, fino a dividere la cellula madre in due cellule figlie. I filamenti del citoscheletro sono i responsabili della formazione di questo solco, in quanto si dispongono in un determinato punto creando un anello contrattile che si stringe attorno al nucleo della cellula madre. Nelle cellule vegetali invece compare al centro della cellula originaria una parete di separazione, la cosiddetta piastra cellulare, costituita da materiali della membrana plasmatica e da materiali della parete cellulare, che si sviluppa avanzando dall'interno verso l'esterno, fino a originare due elementi cellulari entro i quali il citoplasma si ripartisce.

Conclusione del processo mitotico

Terminata la mitosi, la cui durata può variare da pochi secondi ad alcune ore, a seconda delle specie di cellule considerate, la cellula si riposa provvedendo alla ricostruzione del materiale genetico di partenza, una metà del quale era stata utilizzata nel corso della precedente divisione.

La duplicazione di tale materiale genetico dura un tempo che varia da sei a dodici ore e si arresta generalmente un'ora prima dell'inizio di un'altra mitosi.