Le cellule, i mattoni fondamentali degli esseri viventi, devono moltiplicarsi affinché l'organismo genitore possa crescere e ripararsi, tra le altre cose. Affinché le cellule si moltiplichino, devono dividersi. Il processo fisico della divisione cellulare è chiamato citochinesi.
La divisione cellulare sarebbe inutile senza la riproduzione concomitante del materiale genetico della cellula perché ogni cellula figlia ha bisogno di una copia completa del codice genetico dell'organismo per poter svolgere il proprio lavoro. Le cellule si riproducono utilizzando un processo chiamato mitosi.
Le cellule di tutti gli esseri viventi subiscono la citochinesi; solo le cellule eucariotiche (animali) subiscono la mitosi, il cui inizio precede la citochinesi nella divisione cellulare.
Nozioni di base sulla mitosi
La mitosi si riferisce alla riproduzione del materiale genetico di una cellula; in altre parole, i suoi cromosomi. Questo materiale è nei nuclei (singolare: nucleo) delle cellule. Prima che il materiale possa essere incorporato nelle cellule figlie, deve prima essere replicato o copiato. La mitosi include quindi una replicazione seguita da una divisione, ma è importante capire che la parte di divisione della mitosi risulta solo nei nuclei figli, non nelle cellule figlie intere.
Fasi della mitosi
La mitosi è divisa in quattro fasi: profase, metafase, anafase e telofase.
In profase, i cromosomi replicati in coppia si condensano e si rendono più compatti. Inoltre, una struttura chiamata fuso mitotico si forma da proteine chiamate microtubuli su ciascun lato della cellula.
In metafase, la membrana nucleare è degradata e il fuso mitotico si estende verso l'interno dai bordi della cellula per collegarsi attraverso i centromeri unendo tutte le coppie di cromosomi.
Nell'anafase, le coppie di cromosomi vengono separate in corrispondenza dei loro centromeri. Questi cromosomi separati vengono quindi trascinati dal fuso ai lati opposti della cellula. L'anafase garantisce che ogni cellula figlia otterrà un insieme identico di cromosomi. La citochinesi inizia durante questa fase.
Nella telofase, una membrana nucleare si forma attorno a ogni nuovo set di cromosomi figli. Allo stesso tempo, il processo di citochinesi è completato.
citochinesi
La definizione di citochinesi è la divisione del citoplasma di una cellula madre in due cellule figlie. Inizia nell'anafase della mitosi e termina nella sua telofase. È possibile definire la citochinesi in termini di fasi discrete, poiché il processo, come la mitosi, può essere suddiviso in quattro fasi: iniziazione, quando l'esterno della cellula inizia a raggrinzirsi verso l'interno; contrazione, che è alimentata da proteine simili a quelle che si trovano nei muscoli; inserimento della membrana, quando un citoplasma viene posizionato attorno alle due cellule figlie quasi separate; e completamento, quando la scissione è completa.
Tipi di citochinesi
Le cellule animali e vegetali subiscono diversi tipi di citochinesi perché le cellule vegetali hanno pareti cellulari mentre le cellule animali hanno solo membrane cellulari. Le piante mancano di centrioli e i batteri mancano sia di centrioli che di fusi, quindi quando arriva il momento di dividere in due questi tipi di cellule, il processo è meno strettamente coordinato. Nei batteri è semplicemente chiamata fissione. Nelle piante, una struttura chiamata piastra cellulare si forma lungo la piastra metafase, mentre negli animali c'è una costrizione, o increspatura verso l'interno, del citoplasma.