Il questo post parlerò della mitosi; prima, però, riprendo alcuni concetti chiave dal post precedente, che aiuteranno a capire meglio il processo di divisione cellulare.
IL CICLO CELLULARE: INTERFASE e MITOSI
Il ciclo cellulare può essere schematicamente diviso in due fasi: l'interfase e la mitosi.
- L'interfase: è la fase tra una mitosi e la successiva, durante la quale la cellula svolge le sue funzioni vitali. L'interfase è, a sua volta, suddivisa in 3 fasi: la fase G1 nella quale la cellula duplica il suo contenuto, ad esclusione del corredo genetico. La fase S durante la quale la cellula duplica il materiale genetico; la fase G2 durante la quale la cellula si prepara alla mitosi, controlla e ripara eventuali errori commessi nella replicazione del DNA.
- La mitosi, ovvero la divisione cellulare.
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| Department of Genetics, University of Leicester |
La divisione cellulare è un processo molto importante, che deve avvenire in modo controllato e preciso. Ciascuna cellula del nostro corpo si origina a partire dallo zigote (= cellula che si ottiene dall'unione della cellula uovo con lo spermatozoo) per divisioni successive; è sempre la mitosi che permette al nostro corpo di crescere, di sostituire le cellule invecchiate o danneggiate.
Il lungo viaggio dell’embrione L'immagine mostra le divisioni successive alle quali va incontro la cellula uovo dopo la fecondazione. Tutte queste divisioni avvengono per mitosi. In 4-5 giorni passa dallo stato unicellulare a quello pluricellulare: il numero di cellule raddoppia ogni 12-15 ore.
I PROTAGONISTI DELLA DIVISIONE CELLULAREPrima di addentrarsi nei passaggi chiave della divisione cellulare, è bene conoscerne i protagonisti.
I cromosomi
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| Immagine tratta dal sito http://leavingbio.net/ |
L'immagine viola mostra il nucleo di una cellula, prima della divisone cellulare. Il nucleo è protetto dalla membrana nucleare; all'interno del nucleo ci sono la cromatina e il nucleolo. La cromatina è la forma nella quale si trova il DNA durante l'interfase; il nucleolo, invece, è l'organello deputato alla costruzione (sintesi) dell'rRNA, ovvero l'RNA che costituisce i ribosomi, le fabbriche delle proteine. Durante la mitosi il nucleolo scompare e la membrana nucleare si disgrega.
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| Immagine da Larapedia.com dove potete trovare appunti di biologia |
Il cromosoma presenta una forma bastoncino costituita da due filamenti identici di DNA: i cromatidi fratelli.
I cromatidi sono uniti a livello del centromero.
A ciascun centromero è associato il cinetocore, punto di ancoraggio per le fibre del fuso mitotico.
L'apparato mitotico
L’apparato mitotico è composto dai centrioli, dall’aster e dalle fibre del fuso; permette la migrazione dei cromosomi durante la divisione cellulare.
I centrioli sono strutture proteiche tubulari coinvolte nella formazione del fuso mitotico e nel completamento della citodieresi.
Nella fase G1 dell’interfase la coppia di cetrioli si separa; nella fase S avviene, invece, la duplicazione dei centrioli in modo che ce ne siano due per ogni cellula figlia. Il centriolo è circondato da ulteriore materiale che nel complesso prende il nome di centrosoma.
Immagine da http://ies.rayuela.mostoles.educa.madrid.org/
Le fibre del fuso si propagano dai due poli della cellula. Le fibre del fuso sono composte da microtubuli: consentono l’allungamento della cellula e la divisione dei cromatidi fratelli.
LE FASI DELLA DIVISIONE CELLULARE
Ora vediamo le diverse fasi della mitosi.
PROFASE
Inizia quando i cromosomi diventano visibili al microscopio, in seguito alla condensazione DNA.
Il nucleolo scompare e la membrana nucleare inizia a disgregarsi.
I centrioli migrano ai poli opposti della cellula.
Si forma il fuso mitotico, al quale si attaccheranno i cromosomi.
Il nucleolo scompare e la membrana nucleare inizia a disgregarsi.
I centrioli migrano ai poli opposti della cellula.
Si forma il fuso mitotico, al quale si attaccheranno i cromosomi.
Ecco un'immagine riassuntiva:
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| Mitosis. Art. Encyclopædia Britannica Online |
- Nel primo schema si vedono i centrioli e il nucleo con i cromosomi duplicati e il nucleolo: la cellula si presenta così prima della mitosi.
- Nel secondo schema si possono vedere i centrioli che iniziano a migrare ai poli opposti della cellula e i cromosomi, formati dai due cromatidi fratelli, tenuti insieme dal centromero. La membrana nucleare si disgrega.
- Infine, nel terzo schema, i centrioli sono correttamente posizionati; inizia la formazione delle fibre del fuso e il processo di disgregazione della membrana nucleare è quasi completo. Il nucleolo è ormai scomparso.
METAFASE
A questo punto scompare la membrana nucleare ed i cromosomi si agganciano alle fibre del fuso mitotico in corrispondenza del loro centromero e si allineano in corrispondenza del piano equatoriale (zona centrale della cellula).
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| Mitosis. Art. Encyclopædia Britannica Online |
ANAFASE
I due cromatidi di ciascun cromosoma si separano e vengono trascinati ai due poli opposti della cellula dalle fibre del fuso mitotico.
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| Mitosis. Art. Encyclopædia Britannica Online |
TELOFASE e CITODIERESI
I cromatidi ai poli della cellula si de-condensano e attorno a ciascun corredo cromosomico si forma una nuova membrana nucleare.
Nella citodieresi le due cellule figlie si separano.Il risultato finale è la formazione di due cellule figlie con lo stesso numero di cromosomi della cellula madre (23 coppie, ovvero 46 cromosomi).I cromatidi ai poli della cellula si de-condensano e attorno a ciascun corredo cromosomico si forma una nuova membrana nucleare.
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| Mitosis. Art. Encyclopædia Britannica Online |
Eccovi, infine, un'altra bella immagine riassuntiva del processo di divisione mitotica.
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| Immagine dal blog in lingua inglese Finley's Period 8 |
Infine, se vi siete mai chiesti com'è nata la prima cellula eucariotica potete scoprirlo leggendo Una nuova luce sulla nascita della cellula eucariotica.
Questo post partecipa al Carnevale della Chimica n°14 ospitato il 23 febbraio 2012 da Crescere Creativamente di Maestra Rosalba.
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Tania Tanfoglio
