Come si dividono le cellule

La divisione cellulare è il processo di distribuzione del materiale cellulare tra due nuove cellule lie che saranno sinili alla cellula madre non solo perchè ricevono metà del citoplasma e degli organuli della madre ma anche perchè ricevono una copia esatta del materiale genetico.

NB Procariota: Una cellula in cui il materiale genetico è presente sotto forma di di una grossa molecola circolare di DNA alla quale sono strettamente associate altre proteine. Questa molecola è detta Cromosoma. Eucariota: Una cellula in cui il DNA è lineare e costituisce un determinato numero di cromosomi; inoltre esso è strettamente legato a particolari proteine dette istoni che sono parte integrante della struttura del cromosoma. In queste cellule i cromosomi sono circondati da una doppia membrana che li separa dalle altre parti della cellula determinando un Nucleo.

Divisione Cellulare nei procarioti e negli eucarioti

Nelle cellule Procariote: I nqueste cellule la separazione è semplice: Il cromosoma (che è attaccato alla membrana cellulare) si duplica e la copia rimane anch'essa attaccata alla membrana cellulare. Con il crescere della cellula e l'allungarsi della membrana cellulare, le due molecole si allontanano finchè la cellula non si divide lasciando un cromosoma per cellula lia.

Nelle cellule Eucariote: In queste cellule il problema è più difficile siccome una di queste cellule contiene circa mille volte le informazioni genetiche di una cellula procariote.

Il Ciclo Cellulare

La divisione delle cellule eucariote seguono un ciclo detto ciclo cellulare.  Questo ciclo è composto dale seguenti fasi:

Fase G1: La cellula aumenta di dimensione e i suoi enzimi, ribosomi e mitocondri aumentano di numero.  Anche altre strutture vengono riprodotte o create per la cellula lia.

Fase S: E' la fase chiave del processo di duplicazione poichè vengono riprodotti molti istoni e proteine associate al DNA.

Fase G2: In questa fase avvengono gli ultimi preparativi per la separazione.  I cromosomi replicati che erano dispersi nel nucleo lentamente spiralizzano e si condensano in una forma compatta.

Mitosi: In questa fase i cromosomi vengono assegnati alle cellule lie.

Citodieresi: La cellula si divide e ogni lia riceve un nucleo completo di tutti i cromosomi più la metà circa del citoplasma e degli organuli contenuti in esso.

Regolazione del ciclo cellulare

Vi sono modalità e tempi differenti per la duplicazione delle cellule che dipendono da tipo della cellula e condizioni circostanti.  La riproduzione spropositata delle cellule può causare danni (il cancro) quindi vi sono dei meccanismi di inibizione. Ad esempio esiste l'inibizione da contatto in cui le cellule smettono di riprodursi quando il contatto con le cellule circostanti è troppo stretto.

Mitosi

Condensazione: Durante la mitosi i cromosomi (composti da due cromatidi, uniti in un punto detto centromero) che si sono condensati si uniscono ad una struttura di microtubuli tramite dei dichetti proteici attaccati al centromero detti cinetocori.

Il Fuso: I cromosomi attaccati ai microtubuli si dispongono in uno schema a forma di pallone da rugby con i cromosomi raggruppati al centro e i filamenti che si giungono alle estremità.

Fasi della Mitosi: Il processo di mitosi viene comunemente diviso in quattro fasi:

Profase: I cromosomi si condensano, l'involucro nucleare si disintegra e l'apparato del fuso è in via di formarsi.

Metafase: Le coppie di cromatidi sono allineate all'equatore della cellula.

Anafase: I centromeri si scindono e i cromosomi si dirigono verso le due parti opposte del fuso.

Telofase: I cromosomi sono separati, l'apparato del fuso sta sendo e si sta formando una nuova membrana cellulare che completerà la separazione delle due cellule lie.

Citodieresi

La citodieresi inizia nella tarda telofase mitotica e divide il citoplasma fra le due cellule lie costruendo una membrana cellulare sulla linea mediana del fuso.  Nelle cellule animali la separazione è relativamente semplice, la membrana si piega creando un solco che piano piano diviene più profondo fino a strozzarsi. Nelle cellule vegetali si formano a metà della cellula tante piccole vescicole che unendosi dividono le due cellule che poi aggiungendo polisaccaridi e cellulosa costruiscono due membrane cellulari e due pareti cellulari.