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Il ciclo cellulare

Così come il ciclo vitale di un essere vivente è dato dai diversi stadi vitali che si succedono tra la sua nascita e la nascita dei suoi successori (nascita - crescita - riproduzione), il ciclo cellulare di una cellula eucariota comprende tutta la serie di eventi e modificazioni che si verificano al suo interno dal momento in cui la cellula si origina per divisione di una cellula madre fino al momento in cui essa stessa si divide in due cellule figlie. 

La durata del ciclo cellulare delle cellule del nostro organismo è estremamente variabile: alcune cellule non si riproducono (i globuli rossi, i neuroni, le cellule muscolari), altre si riproducono continuamente (cellule staminali degli epiteli, del midollo osseo e della linea sessuale), altre ancora si riproducono solo in deteminate circostanze (linfociti, epatociti). E' evidente che esistono dei meccanismi di controllo che regolano il ciclo cellulare e la proliferazione delle cellule. Molte cellule tumorali perdono questi meccanismi e si riproducono continuamente.

Il ciclo cellulare comprende quattro fasi sequenziali denominate G1, S, G2 e M. Le prime tre (G1, S, G2) costituiscono l’interfase, mentre la fase M indica il processo di divisione cellulare per mitosi o per meiosi

ciclo cellulare
ciclo cellulare
duplicazione del DNA

Interfase

Tuttavia, durante queste fasi, preparatorie alle successive fasi del ciclo. 

Nell'interfase si distinguono 3 momenti diversi:
1) fase G1 (Gap, = intervallo)
2) fase S (Sintesi)
3) fase G2

Durante la fase G1, che inizia appena terminata la divisione cellulare ed è di lunghezza variabile, la cellula è metabolicamente attiva, si accresce e compie tutte le sue funzioni specializzate. Nel nucleo il DNA è in forma di cromatina e viene continuamente prodotto m-RNA, fondamentale per la sintesi delle proteine necessarie alla crescita della cellula. 

Nella fase S (S da sintesi), la cui durata è costante (circa 6-8 ore), avviene la duplicazione di tutto il DNA contenuto nel nucleo e la sintesi di istoni (proteine legate al DNA).

Nella fase G2, la cui durata è variabile, la cellula riprende a svolgere la propria attività metabolica normale, anche se il DNA è presente in quantità doppia. Al termine di questa fase la cellula entra nella fase M, ovvero in mitosi o in meiosi.

Mitosi e meiosi

La mitosi è il processo attraverso il quale si riproducono, dividendosi, tutte le cellule somatiche  del corpo di un organismo. Le cellule sessuali, dopo una serie di cicli cellulari in cui si dividono per mitosi, vanno incontro ad un ciclo che termina con una meiosi.

Durante la mitosi una cellula divide a metà il proprio DNA, precedentemente duplicato durante la Fase S, in maniera tale che le cellule figlie abbiano il suo stesso numero di cromosomi (diploide, 2n). 

Nella prima fase della mitosi il DNA si organizza sotto forma di cromosomi, ciascuno formato da due cromatidi, bastoncelli che sono copie identiche l'uno dell'altro. Successivamente i cromatidi si separano e si spostano nei nuclei delle cellule figlie. La mitosi si conclude con la divisione cellulare che dà origine  a due nuove cellule identiche tra loro.

I gameti, le cellule sessuali, hanno un corredo cromosomico aploide (n) e sono prodotte grazie alla meiosi, che consiste in due divisiosioni cellulari successivie precedeute da un raddoppiamento del DNA: 2n  → duplicazione = 4n  →meiosi 1 =  2n   → meiosi 2 =  n.

Fasi della mitosi
Fasi della mitosi - cellule vegetali

cromosomi blu e citoplasma rosso

Cellule in mitosi (wikipedia)