La mitosi ed il ciclo cellulare

La mitosi ed il ciclo cellulare

L'intervallo di tempo tra una mitosi e l'altra è definito interfase la quale di solito occupa la maggior parte del ciclo vitale della cellula. Il succedersi di interfase e fase mitotica definisce il cosiddetto ciclo cellulare. L'interfase si suddivide a sua volta nelle fasi G1, S e G2.

La prima tappa o fase G1 (G = growth = crescita) è di solito molto più lunga delle altre fasi del ciclo cellulare. In questo periodo, la cellula cresce ed adempie alle sue funzioni specifiche nell'ambito del tessuto di cui fa parte, aumentando le sue dimensioni ed il numero dei suoi organuli.

Durante la fase S (S = sintesi) si ha la replicazione (o duplicazione) del DNA.

La fase G2 copre l'intervallo tra la fine della fase S e l'inizio della fase M. è relativamente corta e rappresenta il periodo in cui la cellula si prepara alla divisione mitotica.

Alcuni tipi cellulari procedono continuamente attraverso il ciclo cellulare, come nel caso di tessuti in crescita o ad alto ricambio cellulare, mentre le cellule differenziate e specializzate interrompono il ciclo cellulare dopo la fase M, entrando in uno stato funzionale designato come fase G0 (G zero). Le cellule in grado di dividersi facoltativamente entrano nella fase G0, ma mantengono la capacità di entrare in ciclo se opportunamente stimolate.

In generale, le fasi S, G2, M hanno una durata relativamente costante, di parecchie ore, mentre la fase G1 è molto variabile, potendo durare anche parecchi giorni. La fase G0 può durare per l'intera vita dell'organismo.

La mitosi è un processo continuo che viene tradizionalmente suddiviso in quattro fasi: profase, metafase, anafase e telofase

Ogni fase è facilmente riconoscibile al microscopio ottico. La divisione cellulare richiede la presenza di una struttura chiamata apparato mitotico che comprende un fuso di microtubuli disposti longitudinalmente tra due strutture chiamate centrioli ai due poli della cellula. L'apparato mitotico è visibile nel citoplasma solo durante la fase M del ciclo, poiché si disaggrega rapidamente al termine della mitosi.

Profase (formazione cromosomi e fuso mitotico, scomparsa membrana nucleare)

la cromatina si condensa fino a formare i cromosomi, ciascuno costituito da due cromatidi (i cromosomi si sono già duplicati nel corso della precedente fase S), che diventano visibili all'interno del nucleo. I nucleoli e la membrana nucleare scompaiono. I centrioli migrano ai poli opposti della cellula mentre fra essi si forma un fascio di microtubuli (microtubuli interpolari). Quando i centrioli si separano, i microtubuli si allungano progressivamente per l'aggiunta di subunità di tubulina: si forma il fuso mitotico

Metafase (formazione piastra equatoriale)

I cromosomi duplicati si agganciano alle fibre del fuso mediante il cinetocore. Il cinetocore è un'area appiattita presente in ciascun cromosoma duplicato in corrispondenza del centromero, la struttura che mantiene legati insieme i due cromatidi. I cromosomi si dispongono quindi nella parte mediana del fuso formando una struttura, nota come piastra equatoriale o piastra della metafase.

Anafase (separazione e migrazione cromatidi)

Separazione del centromero che lega i cromatidi di ogni cromosoma duplicato. I cromatidi di ogni cromosoma duplicato sono tirati dai tubuli connessi a livello del cinetocore, verso le estremità opposte del fuso. Ciò permette un'esatta divisione del materiale genetico duplicato. Al termine dell'anafase, due gruppi di cromosomi identici (i precedenti cromatidi) sono ammassati ai poli opposti della cellula.

Telofase (scomparsa cromosomi e fuso mitotico, formazione membrana nucleare e citodieresi)

I cromosomi si despiralizzano e si dissolvono in cromatina. Intorno ai due nuovi complessi cromosomici ricompaiono le membrane nucleari. La telofase si conclude con la citodieresi (o citocinesi) con cui la cellula si divide nelle due cellule figlie. All'inizio della fase G1, il fuso mitotico si disassembla ed in molti tipi cellulari, i centrioli cominciano a duplicarsi in previsione della successiva divisione mitotica.

La citodieresi avviene con modalità diverse nelle cellule animali e vegetali.

Nella cellula animale La membrana plasmatica si introflette a livello della zona equatoriale in modo tale da formare un solco intorno alla cellula. Questo circonda progressivamente la cellula, strozzandola finché questa non si divide in due cellule figlie. Un anello di microfilamenti (actina) è presente appena sotto il solco di divisione e si ritiene che la citodieresi avvenga per la contrazione di questo anello.

Nella cellula vegetale l'apparato di Golgi produce una serie di vescicole (fragmosomi) contenenti polisaccaridi. Queste si vanno a depositare sulla linea mediana, si fondono insieme e formano una parete chiamata piastra cellulare. Quando questa lamella è completata ogni cellula costruisce la sua membrana cellulare utilizzando le membrane delle vescicole che si sono fuse.