Il ciclo cellulare, Mitosi e citodieresi, Un esempio dal regno vegetale

Il ciclo cellulare

Il corpo di un essere umano adulto contiene un numero enorme di cellule: circa 60 milioni di milioni!

Tutte queste cellule si generano durante la crescita dell'individuo attraverso il processo di divisione cellulare costituito da mitòsi e citodièresi. Lo stesso processo permette all'organismo adulto di mantenere costante il numero delle proprie cellule, sostituendo continuamente quelle morte o danneggiate.

Mediante la mitosi il nucleo di una cellula eucariote si divide in due nuclei-li geneticamente identici. Nel nostro corpo milioni di cellule si dividono ogni secondo attraverso la mitosi.

A seconda del loro tipo e della loro funzione, le cellule si dividono una o più volte al giorno, oppure meno spesso. Certe cellule altamente specializzate, come i globuli rossi e le cellule nervose, non sono capaci di replicarsi ma sono prodotti dalla continua divisione delle cellule staminali del midollo osseo.

La divisione è regolata dal ciclo cellulare, una sequenza ripetitiva di eventi che va dal momento in cui una cellula si divide, formando due cellule lie, al momento in cui ciascuna di queste si divide a sua volta.

Come indica il disegno, la maggior parte del ciclo cellulare (circa il 90% della durata complessiva) è rappresentata dall'interfase. In questo intervallo tra una mitosi e la successiva si svolge una parte fondamentale del metabolismo della cellula.

Nel primo stadio dell'interfase (indicato storicamente con il simbolo G₁) la cellula aumenta di dimensioni e sintetizza una gran quantità di proteine e organuli, come i mitocondri e i ribosomi.

Nella seconda parte dell'interfase (la sottofase S) ha luogo la duplicazione del DNA, evento essenziale per garantire che il patrimonio genetico sia trasmesso interamente alla discendenza. Al termine di questa fase i cromosomi sono doppi: ciascuno di essi è formato da due cromatidi identici.

Nella terza parte dell'interfase (sottofase G₂) si ha ancora un'intensa attività metabolica. In particolare, la cellula sintetizza molte proteine che sono indispensabili per l'imminente divisione cellulare.

Mitosi e citodieresi

Il ciclo cellulare si completa con la mitosi e con la citodieresi, cioè la separazione delle due cellule lie, ciascuna delle quali deve ricevere una e una sola copia di ciascun cromosoma della cellula originaria.

Ottenere questo risultato con altissima precisione è tutt'altro che semplice. Nel corso dell'evoluzione, la natura ha trovato una soluzione ingegnosa al problema: una serie elaborata di stadi (chiamati complessivamente mitosi) che sono riassunti nelle immagini della sequenza interattiva.

Le diverse fasi della mitosi si possono seguire al microscopio ottico osservando le migrazioni dei cromosomi all'interno della cellula. Le fotografie, riprese con un ingrandimento di 600 volte, mostrano alcune fasi del ciclo cellulare di una cellula animale (una cellula di pesce).

I disegni schematici servono a mettere in evidenza alcuni particolari non facilmente riconoscibili nelle fotografie. Per semplicità, essi si riferiscono a una cellula con quattro cromosomi soltanto.

Un esempio dal regno vegetale

La replicazione delle cellule negli organismi vegetali procede in modo del tutto analogo. La fotografia che segue, per esempio, mostra una sezione longitudinale della radice di una pianta di cipolla. Si riconosce la caratteristica forma geometrica delle cellule vegetali, mantenuta dalla rigida parete cellulare.

In questa immagine si possono osservare simultaneamente cellule che si trovano in diversi stadi della mitosi.

Nel momento in cui il tessuto è stato prelevato e preparato per l'osservazione al microscopio, la radice era in rapida crescita. L'allungamento di una radice - che nel caso delcipolla - Notizie scientifiche, Uso, Perchè le cipolle fanno piangere, Cipolla rossa di Tropea" class="text">la cipolla può essere di molti millimetri al giorno - è dovuto proprio all'aggiunta di nuove cellule prodotte per divisione cellulare.