In questo articolo vedremo come le Cellule si dividono; un processo chiamato mitosi. Quando una cellula raggiunge una certa dimensione, deve arrestare la crescita o dividersi. Non tutte le cellule si dividono, per esempio le cellule nervose e gli eritrociti non lo fanno. Gli stadi attraverso i quali una cellula passa da una divisione cellulare alla successiva costituiscono il ciclo cellulare.
Il ciclo vitale di una cellula (ciclo cellulare) è suddiviso in 4 fasi:
- G1 dove la cellula si accresce;
- S dove avviene la replicazione del DNA;
- G2 dove si verifica un aumento della sintesi proteica in vista della successiva divisione;
- M dove avviene la mitosi o la meiosi.
Le prime tre fasi rappresentano l’interfase mentre la fase M coinvolge la mitosi e la citocinesi. La mitosi è un processo che interessa il nucleo e assicura che ogni nuovo nucleo riceva lo stesso numero e gli stessi tipi di cromosomi che erano presenti nel nucleo di origine. La citocinesi consiste nella divisione del citoplasma.
Le cellule somatiche vanno incontro alla mitosi e producono altre cellule somatiche diploidi (ogni cromosoma è in due coppie), le cellule geminali vanno incontro alla meiosi e producono i gameti aploidi. La mitosi genera due cellule figlie identiche alla cellula madre, il processo viene diviso in cinque stadi: profase, prometafase, metafase, anafase e telofase.
Profase
Nella profase comincia la compattazione dei cromosomi. I filamenti di cromatina vengono condensati a formare i cromosomi. Ogni cromosoma è costituito da una coppia di cromatidi fratelli strettamente associati in corrispondenza di una regione chiamata centromero. Sembra che all’associazione dei cromatidi fratelli siano coinvolte sequenze speciali di DNA e proteine. La coesina è un complesso proteico a forma di anello che lega i cromatidi fratelli. Le coesine si estendono per tutta la lunghezza dei bracci dei cromatidi e sono molto concentrate a livello del centromero. Al centromero è associata una struttura proteica chiamata cinetocore alla quale si legano i microtubuli che hanno lo scopo di dividere i cromatidi fratelli per farli migrare in ciascuna delle cellule figlie.
Prometafase
Durante la prometafase l’involucro nucleare si frammenta e viene sequestrato all’interno di vescicole per poter essere riutilizzato in seguito. Il nucleolo raggrinzisce e sparisce. I microtubuli del fuso si muovono cercando i cromosomi ed attaccandosi ai cinetocori, il cromosoma legato continua a muoversi verso il piano equatoriale della cellula. Il fuso mitotico è una struttura complessa formata dai microtubuli che si irradiano dai poli della cellula e si allungano verso i cromosomi; il fuso è responsabile della separazione dei cromosomi durante l’anafase.
Metafase
Nella metafase i cromosomi si allineano lungo il piano equatoriale della cellula, un cromatidio fratello di ciascun cromosoma si attacca al microtubulo di un polo, l’altro cromatidio al microtubulo dell’altro polo. Il fuso mitotico è composto da tre tipi di microtubuli:
- microtubui polari;
- microtubuli dei cinetocori;
- aster.
I microtubuli polari si estendono dai poli alla regione equatoriale dove si sovrappongono. I microtubuli dei cinetocori i estendono dai poli e si attaccano ai cinetocori. Infine i microtubuli aster si irradiano dal centrosoma ancorandosi alla membrana plasmatica stabilizzando tutto l’apparato.
Anafase
Durante l’anafase i cromatidi fratelli si separano, adesso ogni cromatidio è considerato come un cromosoma (cromosoma monocromatidico) . I cromosomi disgiunti migrano ai poli opposti utilizzando i microtubuli del fuso come binari. L’anafase termina quando tutti i cromosomi hanno raggiunto i poli.
Telofase
Lo stadio finale della mitosi è caratterizzato dall’arrivo dei cromosomi monocromatidici ai poli dal ritorno ad una condizione simile a quella dell’interfase. I cromosomi si decondensano ed attorno ad ogni serie di essi si riforma l’involucro nucleare costituito da piccole vescicole e da componenti derivati dal vecchio involucro nucleare. I microtubuli del fuso scompaiono e tornano visibili i nucleoli.
Citocinesi
La citocinesi, cioè la divisione del citoplasma per produrre due cellule figlie, comincia durante la telofase. Un anello di acto-miosina contrattile circonda la cellula nella regione equatoriale perpendicolarmente al fuso. La contrazione dell’anello produce un solco di divisione che separa il citoplasma in due cellule figlie.
Nel prossimo articolo verrà descritta la meiosi.