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Mitosi è la divisione di un materiale genetico replicato da cellule eucariotiche in nuclei figlie. È preceduto nel ciclo cellulare dalla replicazione di questo materiale genetico, che è costituito da DNA (acido desossiribonucleico) confezionato in cromosomi. Una volta che una cellula ha due copie complete del suo codice genetico, è pronta a separare quel materiale in due compartimenti e quindi dividere in due del tutto per formare cellule figlie identiche.
La mitosi non è la divisione di un'intera cellula in due nuove cellule. Questo processo è chiamato cytokinesis e logicamente segue da vicino la mitosi dei talloni. Tuttavia, la distinzione tra la telofase tardiva, l'ultimo dei quattro stadi della mitosi e l'inizio della citochinesi è piuttosto sfocata.
Cromosomi e divisione cellulare
Le cellule degli organismi procariotici (batteri e organismi monocellulari precedentemente noti come archaebacteria) non hanno nuclei e non subiscono mitosi. Invece, queste cellule e la loro piccola quantità di DNA, spesso sotto forma di un singolo cromosoma a forma di anello, si dividono a metà nel processo di fissione binaria. Solo le cellule eucariotiche, comprese quelle di animali, funghi e piante, subiscono mitosi.
Il DNA degli eucarioti è tipicamente impacchettato in dozzine di cromosomi; gli umani ne hanno 46. I cromosomi sono pezzi individuali di cromatina, che è una miscela di DNA e proteine strutturali.
Questi organismi presentano a ciclo cellulare, che inizia con la G1, S e G2 fasi di ciò che viene collettivamente definito interphase e termina con la fase M (mitosi e citochinesi).
Mitosi: definizione e sintesi
La mitosi è classicamente suddivisa in quattro fasi, sebbene alcune fonti includano una quinta, chiamata prometaphase, tra la prima e la seconda.
Prophase: In questa fase, i cromosomi si condensano da grovigli sciolti di DNA in strutture più ben definite. Il fuso mitotico, che alla fine separerà i cromosomi, si forma ai poli o ai lati opposti della cellula.
metafase: I cromosomi, che esistono a questo punto come insiemi duplicati (cromatidi fratelli) uniti in un punto chiamato centromero, migrano verso il centro della cellula e formano una linea lì, chiamata piastra metafase.
anafase: Questa è la fase più drammatica della mitosi, quando i cromatidi fratelli vengono separati dai centromeri e si spostano verso i poli opposti della cellula. La citochinesi inizia effettivamente in anafase.
telofase: Questo processo è essenzialmente un'inversione di fase; i cromosomi si condensano e una nuova membrana nucleare si forma attorno ai due nuovi set di cromosomi.
Telofase della mitosi
Mentre l'anafase ottiene il merito di aver separato i cromatidi fratelli in gruppi gemelli, è in telofase che si formano due nuovi nuclei completi. La caratteristica principale della telofase è la sintesi di membrane nucleari attorno a ciascun cluster cromosomico, partizionandole dal citoplasma.
Durante la telofase, i cromosomi si srotolano e assumono lo stato fisico diffuso in cui trascorrono la maggior parte del ciclo cellulare. Allo stesso tempo, la citochinesi è ben avviata su entrambi i lati dei nuclei figli.
Se ti viene mai chiesto di spiegare la differenza tra telofase e citochinesi, dì "Telofase si riferisce alla formazione di due nuovi nuclei. La citochinesi si riferisce alla formazione di due nuovi cellule.'
citochinesi
La distinzione tra tarda telofase e il punto in cui si sta verificando solo la citochinesi è piuttosto simile alla distinzione tra infanzia e adolescenza: realisticamente, non esiste una linea luminosa tra di loro.
La citochinesi inizia durante anafase della mitosi con l'apparenza di un solco di scollatura, una rientranza sulla superficie cellulare che si fa strada intorno all'intera cellula.
Il meccanismo di separazione della cellula è una struttura ricca di proteine nel citoplasma, proprio all'interno della membrana cellulare, chiamata anello contrattile. Quando questo anello si contrae e il suo diametro si restringe, taglia fisicamente la cellula a metà, un processo che si verifica qualche volta dopo che le membrane nucleari generate nella tarda telofase sono completamente formate.