Ciclo cellulare, Biologia

Il  ciclo  cellulare  

Quando   le   cellule   raggiungono   una   certa   dimensione   cessano   di   crescere   e   si  

dividono;  non  tutte  le  cellule  si  dividono.  Il  ciclo  cellulare  è  l’insieme  degli  stadi  

in  cui  la  cellula  passa  tra  una  divisione  e  la  successiva.  

Il  ciclo  cellulare  dei  Procarioti  

1) Una   cellula   batterica   inizia   la   replicazione   del   suo   DNA   nel   punto   di  

origine  detto  ori;  la  replicazione  va  in  due  direzioni  opposte  e  ha  luogo  al  

centra   della   cellula,   dove   sono   localizzati   gli   enzimi   necessari   alla  

replicazione.  

2) Mentre   il   DNA   è   replicato,   le   due   origini   replicate   migrano   verso   poli  

opposti  della  cellula.  

3) La   replicazione   è   completata   e   la   divisone   cellulare   inizia;   la   membrana  

cellulare   si   accresce   verso   l’interno   dando   origine   ad   una   nuova   parete  

cellulare  (segregazione).  

4) Si   originano   2   cellule   figlie   per   citodieresi.

Il  ciclo  cellulare  delle  cellule  eucariote  

Il  ciclo  cellulare  è  divisibile  essenzialmente  in  due  fasi:  

-­‐ Mitosi  (M)  e  citodieresi  

-­‐ Interfase  

L’interfase  è  la  fase  più  lunga  della  vita  della  cellula  ed  è  ulteriormente  divisa  in:  

-­‐ fase   G1:   in   questa   fase   non   c’è   sintesi   di   DNA   e   la   cellula   si   accresce  

sintetizzando  le  molecole  a  lei  necessarie.  È  la  fase  più  lunga  dell’interfase  

e   verso   la   fine   della   G1   la   cellula   aumenta   l’attività   degli   enzimi   che  

saranno   poi   necessari   per   la   sintesi   del   DNA.   Le   cellule   che   non   si  

dividono,   una   volta   smesso   di   crescere   entrano   nella   fase   G0,   che   consiste  

nel  loro  stadio  definitivo.  

-­‐ Fase  S:  fase  di  sintesi  del  DNA  e  degli  istoni.  

-­‐ Fase   G2:   la   cellula   si   prepara   per   la   divisione   cellulare   e   aumenta   delle  

proteine  necessarie  alla  divisione.  

Infine   abbiamo   la   fase   M   della   mitosi,   suddivisa   in   profase,   metafase,   anafase   e  

telofase.  In  questa  fase  avviene  la  duplicazione  del  nucleo  che  produce  due  nuclei  

identici  a  quelli  della  cellula  madre.    

I  cromosomi  

I  cromosomi  sono  i  portatori  dell’informazione  genetica  all’interno  della  cellula  

eucariota;   quando   la   cellula   non   è   nella   fase   di   divisione,   prima   della   fase   S,   il  

corredo   genetico   della   cellula   e   contenuto   in   fibre   di   cromatina,   ovvero   filamenti  

lunghi,  sottili  e  srotolati,  composti  di  DNA  e  proteine.  Al  momento  della  divisione  

cellulare,  dopo  la  fase  S,  le  fibre  di  cromatina  si  aggregano  e  si  compattano  per  

formare  i  cromosi  (formati  da  due  cromatidi  fratelli).    

Come  sono  organizzati  i  cromosomi  

I   cromosomi   vengono   organizzati   grazie   a   proteine   chiamate   istoni;   queste  

proteine  sono  cariche  positivamente  e  si  legano  al  DNA,  carico  negativamente.  Il  

DNA   si   avvolge   a   spirale   attorno   agli   istoni   dando   origine   ai   nucleosomi;   i  

nucleosomi  sono  unità  contenenti:  

-­‐ 8  istoni  core  

-­‐ 146  coppie  di  basi  di  DNA  

-­‐ un   istone   H1   esterno   al   core   che   unisce   il   DNA   al   nucleo   proteico   degli  

istoni  

i  nucleosomi  si  “impacchettano”  progressivamente,  dando  origine  a  filamenti  di  

cromatina  sempre  meno  spessi;  infine  le  spirali  ottenute  si  ripiegano  per  formare  

anse,   che   a   loro   volta,   compattate   da   proteine,   danno   origine   a   cromatina  

condensata  che  costituisce  i  cromosomi  metafasici.      

il   carriotipo   umano   è   costituito   da   23   coppie   di   cromosomi,   compresi   quelli  

sessuali.  

Preparazione  alla  fase  M  

Nella   fase   G2   si   duplica   il   centrosoma,   formato   da   una   coppia   di   centrioli  

(strutture   formate   da   9   triplette   di   microtubuli),   per   dare   quindi   due   coppie   di  

centrioli.  Si  formano  anche  i  cromosomi  ,costituiti  da  due  cromatidi  fratelli.  

Profase  della  Mitosi  

Durante  la  profase,  i  due  centrosomi  si  separano  e  si  dispongono  ai  due  poli  del  

nucleo,   generando   una   struttura   di   microtubuli   fusiforme   indispensabile   per   la  

corretta  disposizion