Ciclo Cellulare S.Beninati

Il Ciclo Cellulare Il ciclo cellulare comprende tutti quei processi tesi a preparare la cellula per la divisione cellulare. Questa conduce alla formazione di due nuove cellule figlie, dalla unica cella madre iniziale. Questo processo di divisione è definito MITOSI per le cellule diploidi e MEIOSI per quelle aploidi

Ciclo cellulare La cellula si divide preparandosi inizialmente durante alcune fasi di maturazione e quindi entrando in divisione. Dividiamo questi due processi in: Interfase Divisione cellulare

Divisione cellulare La divisione cellulare può essere di due tipi: 1. Mitosi (diploidi) 2. Meiosi (aploidi) meiosi mitosi

Ciclo cellulare delle Cellule Eucariotiche “Interfase” L’interfase si divide in 4 processi: Fase G1 (gap1) Fase S (sintesi) Fase G2 (gap2) Fase G0 (gap0)

FASE G1 Dopo la precedente MITOSI, le cellule figlie neoformate iniziano un periodo di riposo di lunghezza variabile durante il quale non si attua la sintesi di DNA. Questo intervallo di tempo è definito come GAP 1 o G1

Fase Gap 1 la cellula monitora le sue dimensioni e l’ambiente esterno e cresce sintetizzando RNA e proteine

Fase S La fase G1 ha una durata diversa per ogni tipo di cellula. Ad essa segue una fase di sintesi di acidi nucleici e in particolare la duplicazione del DNA. Tale fase è detta di sintesi o Fase S Il DNA si raddoppia.

Fase G2 Alla fase di sintesi segue un’altra fase di quiescenza senza divisione cellulare. Durante la quale il DNA della cellula è doppio. Tale fase è detta GAP 2 o G2 La fase G1, S e G2 si definiscono come interfase del ciclo cellulare

Duplicazione mitocondri Durante la duplicazione della cellula, anche i mitocondri, a differenza di altri organuli che vengono prodotti ex novo, si duplicano; questa duplicazione avviene per scissione (si forma una strozzatura nell’organulo, che poi si divide in due), ed è preceduta da un accrescimento dell’organulo: proteine e lipidi, sintetizzati a livello del citoplasma, vengono aggiunti all’organulo in grande quantità.

Fase 0 La fase 0 rappresenta l’assenza completa dei processi preparatori alla Fase M. È tipica delle cellule quiescenti incapaci di dividersi. Tale mancata divisione può derivare dal differenziamento (neuroni) o dalla inibizione da contatto (cellule normali).

FASE M La fase M del ciclo cellulare rappresenta la mitosi o divisione mitotica. La mitosi è un processo continuo, senza pause. Conduce alla formazione di due cellule figlie Si divide in 4 fasi

Divisione Cellulare S.Beninati

Fasi della Mitosi Le quattro fasi della mitosi sono: Profase – Metafase – Anafase – Telofase Le cellule altamente differenziate possono evitare la fase M ed entrare in Fase 0

Profase mitotica Durante l’interfase l’insieme dei cromosomi costituiscono la cromatina nucleare. Durante la profase i cromosomi si condensano assumendo la loro forma tipica e diventano visibili al M.O. Ogni cromosoma è diviso in due subunità dette Cromatidi La membrana nucleare scompare

mitosi La mitosi riguarda le cellule somatiche dell'organismo (ossia tutte le cellule fuorché quelle che hanno funzione riproduttiva: i gametociti primari, i quali vanno incontro alla meiosi) e le cellule germinali ancora indifferenziate.

Profase Durante la prima fase della mitosi, nel caso della specie umana, i cromosomi sono visibili anche al microscopio ottico sotto forma di doppi bastoncelli basofili. Ogni bastoncello rappresenta i cromatidi gemelli. Membrana nucleare cromatidi

Profase Questi sono agganciati tra loro in un punto centrale, detto centromero, grazie ad un complesso sistema di interazioni tra il DNA e numerose proteine. centromeri

Profase Alla fine di questa fase i cetrioli si collocano ai due lati opposti della cellula. Da questi organuli si formano dei fasci di microtubuli che costituiscono una rete fibrosa detta fuso mitotico, che si estende tra i due poli della cellula centrioli

Mutamenti in Profase Condensazione della cromatina nucleare in cromosomi Scomparsa della membrana nucleare Sono visibili i cromatidi Inizio della formazione del fuso mitotico

Metafase Questa fase inizia attraverso una sub-fase, la prometafase, in cui si completa la vescicolazione della membrana nucleare, che si frammenta in diverse parti. Tale processo viene innescato dalla fosforilazione, attraverso delle chinasi, delle proteine delle lamine (filamenti intermedi) che costituiscono la lamina nucleare

Metafase I due centrioli si portano ai poli opposti della cellula ed agiscono come centri di organizzazione microtubulare, catalizzando l'allungamento ed assicurando il corretto orientamento dei microtubuli che andranno a breve a legarsi al centromero dei due cromatidi gemelli.

Metafase Nella specie umana le ventitré coppie di cromatidi vengono portate nella parte mediana della cellula, formando la piastra equatoriale, in cui un piano immaginario, passante per i centromeri, divide le coppie di DNA. Piastra equatoriale

3 tipi di microtubuli Polari (sovrapposti sulla linea mediana del fuso) Del cinetocore (attaccati al cinetocore) Astrali (si irradiano in tutte le direzioni

Due possibili teorie

Anafase A Durante l'anafase, i cromatidi migrano verso i due centrosomi ai poli opposti della cellula. Separazione dei cromatidi

Anafase A Si assiste alla separazione dei due cromatidi fratelli ad opera di un enzima, detto separasi, con relativa migrazione degli stessi grazie a proteine motore (tipo dineine citoplasmatiche) presenti a livello del cinetocore.

Anafase B Alla fine dell’anafase a ciascuno dei due poli della cellula vi è un identico gruppo di cromosomi.

Anafase B Nell'anafase B si assiste al reciproco scorrimento dei microtubuli polari del fuso mitotico con conseguente allontanamento dei due cromatidi verso direzioni opposte. Pertanto si ottiene il ripristino, per ogni polo, del numero originario di cromosomi.

Telofase Nell'ultima fase della mitosi, i cromosomi si despiralizzano. Intorno ai due nuovi complessi cromosomici ricompaiono le membrane nucleari e gli organelli si ricompongono.

Citodieresi La telofase si conclude con la citodieresi, in cui si separa il citoplasma in modo equivalente in entrambe le nuove cellule. La cellula si divide al centro formando due cellule figlie, esattamente identiche alla cellula madre ma più piccole.

citodieresi Questo avviene grazie ad un anello di actina creatosi al centro della cellula madre che, contraendosi, stringe la cellula al centro.

profase anafase metafase citodieresi