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Le cellule sono i "mattoni" più irriducibili della vita. Sono di dimensioni microscopiche ma possiedono tutte le proprietà fondamentali che significano la vita stessa, incluso il metabolismo e la riproduzione. Quando le cellule che appartengono agli organismi procariotici si riproducono, queste semplici cellule prive di organelli si dividono per un processo chiamato fissione binaria, e ne risultano due nuove cellule figlie (e di solito, interi organismi figlie).
Gli organismi eucariotici, al contrario, sono più complessi e hanno un ciclo cellulare, che termina con due fasi di divisione: mitosi, che è la divisione del nucleo e dei suoi contenuti, e cytokinesis, quale la divisione della cellula nel suo insieme.
Questi fenomeni che si verificano consecutivamente sono abbastanza facili da distinguere data la familiarità di base con entrambi i processi.
Il ciclo cellulare
La mitosi e la citochinesi si trovano alla fine del ciclo cellulare eucariotico. Questo ciclo include un'interfase, che rappresenta la stragrande maggioranza di una determinata durata di vita delle cellule, e una fase M, che è semplicemente un altro nome per mitosi più citochinesi.
Interphase rappresenta la parte del ciclo in cui la cellula si sta preparando a dividere ma non si sta ancora effettivamente dividendo. Comprende tre passaggi propri: G1 (primo gap), S (sintesi) e G2 (secondo gap). Le cellule fanno copie dei loro cromosomi nella fase S.
Il Fase M. include la mitosi, che è la riproduzione del nucleo e del suo contenuto, e la citochinesi, che è la scissione nelle cellule figlie della cellula nel suo insieme.
Fasi della mitosi
La mitosi stessa è la divisione dei nuclei in nuclei figlie. Comprende cinque fasi proprie.
Prophase: Qui, i cromosomi diventano più condensati nel nucleo e la membrana nucleare si dissolve. Il fuso mitotico si forma dai centrioli, che si sono divisi e spostati su poli opposti (lati) della cellula. Questo fuso è costituito da proteine sotto forma di microtubuli.
prometafase: In questo passaggio, i cromosomi migrano verso il centro della cellula. Sono spinti dall'apparato mitotico del fuso attaccato ai centromeri che unisce i cromatidi fratelli. Cominciano ad avvicinarsi a una linea perpendicolare alla direzione in cui si stanno muovendo, attraverso i loro centromeri, chiamata piastra metafase.
metafase: In questo passaggio, i cromatidi si allineano esattamente lungo la piastra metafase attraverso i loro centromeri, con un cromatide gemello su ciascun lato della piastra metafase.
anafase: In questo passaggio, i cromatidi fratelli vengono tirati verso i poli opposti della cellula, rilasciando l'uno dall'altro al centromero. Le fibre del fuso, ancora una volta, sono responsabili di questo movimento.
telofase: In questo passaggio, si formano membrane nucleari figlie attorno ai nuclei figlie appena formati. A questo punto, i cromatidi non sono accoppiati, poiché questa generazione di repliche cromosomiche deve ancora iniziare. Questo perché la divisione cellulare non è del tutto completa.
citochinesi
Per definire la citochinesi come una fase autonoma, la differenza tra telofase e citochinesi è meglio immaginata pensando alla telofase che termina nell'istante in cui entrambe le membrane nucleari figlie sono completamente formate. La citochinesi inizia con un "pizzicando verso l'interno"dalla parte superiore e inferiore della cellula, con un nucleo figlia su ciascun lato.
Questo "pizzicamento" deriva dalla formazione di una struttura proteica chiamata anello contrattile, che corre attorno alla parte più larga della cellula sotto la membrana. Quando questo si restringe verso l'interno, tira la membrana più stretta insieme ad essa fino a quando le metà delle cellule sono completamente separate dal "pizzico" ormai finito.
Mitosi e citochinesi si sovrappongono
La citochinesi inizia dopo l'inizio della mitosi e si completa solo dopo il completamento della mitosi. Però, le due fasi si sovrappongono, poiché la cellula stessa avvia formalmente il processo di divisione durante l'anafase della mitosi.
Questo ha senso fisico, quando ci pensi: solo dopo che i cromatidi si separano completamente in una direzione è "sicuro" che il "pizzicamento verso l'interno" della cellula avvenga lungo un piano tra quei cromatidi.