Il ciclo cellulare

Il ciclo cellulare

Il ciclo cellulare è il periodo di tempo in cui una cellula passa dal momento in cui svolge le sue normali attività, al momento in cui inizia a duplicare il suo DNA e organelli per dare origine a due cellule figlie.

Organismi pluricellulari e differenziazione cellulare

Gli organismi pluricellulari sono formati da cellule derivanti dallo zigote, che si sviluppa mediante due processi:

• Ciclo cellulare
• Differenziamento cellulare

Ciclo cellulare e scissione binaria

Il ciclo cellulare è una serie di eventi coordinati che si ripetono in maniera ciclica e riproducono la cellula. La durata varia dalle 8 alle 20 ore circa. Nei batteri e procarioti, avviene mediante scissione binaria.

• Replicazione del DNA dall'origine di replicazione in entrambe le direzioni.
• Accrescimento della cellula che duplica organuli.
• Formazione dell'anello Z o solco di separazione, composto dal citoscheletro, che divide le due nuove cellule.

Ciclo cellulare eucariotico

Il ciclo cellulare eucariotico comprende l'interfase, che è molto lunga, e include:

• Fase G1: La cellula si accresce. In alcuni casi, le cellule escono da questa fase e entrano nella fase G0, dove non si riproducono e possono rimanere per tutta la loro vita.
• Fase S: Il DNA viene duplicato.
• Fase G2: Sintesi del fuso mitotico, un complesso di microtubuli per dividere il DNA.
• Fase M: Avviene la mitosi.
• Citocinesi: Divisione della cellula.

Interfase e fase G0

L'interfase G0 è tipica di cellule come i neuroni o le cellule muscolari. Altre cellule, in seguito a stimoli come un danno, possono rientrare nella fase G1, ad esempio epatociti e fibroblasti.

Cellule satelliti e proliferazione

Le cellule satelliti nei muscoli proliferano in maniera illimitata ma rimangono ferme nella fase G0. In seguito a un danno, alcune cellule possono:

• Ristabilire il pool di cellule satelliti iniziale.
• Riparare il tessuto muscolare danneggiato.

Interfase G1

Durante l'interfase G1 avviene la normale crescita e metabolismo della cellula, ed è quindi la fase più lunga. Una volta intrapresa la divisione cellulare, la cellula inizia a duplicare i suoi organelli e aumenta l'attività degli enzimi coinvolti nella duplicazione del DNA, mantenendo però una sola copia del suo DNA. La cromatina è condensata (eu-/etero-cromatina) ma non come i cromosomi nella mitosi, per cui i cromosomi non sono visibili.

Al termine della fase G1 c’è una fase di controllo per verificare se la cellula è pronta alla divisione e per controllare anche l’ambiente esterno.

Fase S e G2

Durante la fase S avviene la replicazione del DNA, la sintesi degli istoni e dei centromeri. Da un cromosoma iniziale (un singolo "filamento") si formano i cromatidi fratelli uniti dal centromero, che verranno divisi nella mitosi.

Nell'interfase G2 avviene la duplicazione dei centrioli (microtubuli) da cui si dirama il fuso mitotico.