•••Chad Baker/Photodisc/Getty Images
•••Jupiterimages/Photos.com/Getty Images
Una cellula, nel mondo naturale, è la più piccola unità fisica che manifesta tutte le proprietà associate alla vita stessa, come il metabolismo (usando molecole del ambiente esterno per ricavare energia per i processi quotidiani come la crescita e la riparazione), un contenitore fisico ben definito, il mantenimento dell'equilibrio chimico e riproduzione.
Gli esseri viventi possono essere suddivisi in procarioti, che sono organismi semplici, di solito unicellulari che includono batteri e organismi nel dominio Archaea, e il marcatamente più complesso e diversificato eucarioti, che sono quasi tutti multicellulari e comprendono animali, piante, protisti e funghi.
I modi in cui questi tipi di cellule si riproducono sono simili, ma molto distinti.
procarioti vs. Cellule Eucariotiche
Tutte le celle includono quattro componenti:
- UN membrana cellulare, chiamato anche il membrana plasmatica, costituito da un doppio strato fosfolipidico.
- Citoplasma, o citosol, una matrice gelatinosa che fornisce sostanza in cui possono operare altri componenti cellulari.
- Acido desossiribonucleico (DNA), il materiale genetico dell'organismo.
- ribosomi, i siti di sintesi proteica.
I procarioti mancano di a nucleo, che negli eucarioti contiene il DNA ed è il sito della mitosi, o replicazione del materiale genetico. Questo materiale genetico è organizzato in cromosomi.
Divisione delle cellule procariotiche
Quando le cellule procariotiche si dividono, questo, con rare eccezioni, implica la divisione dell'intero organismo e quindi la riproduzione. Questo processo si chiama fissione binaria, ed è semplice. È preceduto da un allargamento generale della cellula e dei suoi pochi componenti e dalla replicazione del suo DNA, che di solito consiste in un singolo cromosoma a forma di anello.
Quando la cellula si divide in due, il risultato è due cellule figlie che sono identiche alla cellula madre e tra loro. Questo tipo di riproduzione è asessuata, il che significa che nessun cambiamento nel DNA avviene di generazione in generazione a meno che opportunità mutazioni, o alterazioni casuali, si verificano.
Il ciclo cellulare eucariotico
Le cellule eucariotiche iniziano il loro ciclo vitale, chiamato anche ciclo cellulare, nel interfase, che comprende tre fasi proprie: G1 (primo vuoto), S (sintesi) e G2 (seconda lacuna). I cromosomi vengono replicati, o duplicati con precisione, nella fase S.
La cellula entra quindi nella fase più breve, ma più importante: M fase, conosciuto anche come mitosi. È qui che il nucleo viene diviso in due nuclei figli identici, un processo che è immediatamente seguito dalla divisione della cellula stessa, o citochinesi.
Mitosi negli eucarioti
La mitosi può essere suddivisa in cinque fasi:
- profase, quando i cromosomi replicati si condensano maggiormente nel nucleo e la membrana nucleare si dissolve.
-
prometafase, quando i cromosomi iniziano a migrare verso il centro della cellula. (Alcune fonti più antiche omettono questo stadio e dividono la migrazione cromosomica tra profase e metafase.)
- metafase, quando i cromosomi si allineano esattamente su una linea che attraversa il centro del nucleo.
- anafase, quando i cromosomi vengono tirati ai lati opposti del nucleo.
- telofase e citochinesi, quando i cromosomi si condensano meno e le membrane nucleari si formano attorno ai nuclei figli.
La mitosi è seguita immediatamente dalla citochinesi e il ciclo cellulare ricomincia.
Meiosi, il tipo di divisione cellulare che produce spermatozoi nei maschi e cellule uovo nelle femmine, è responsabile della diversità genetica in quanto produce cellule figlie non identiche. Si verifica solo nelle gonadi di un organismo (testicoli nei maschi, ovaie nelle femmine).
Somiglianze tra fissione binaria e mitosi
La fissione binaria e la mitosi producono entrambe cellule figlie identiche. Sebbene i procarioti non abbiano un ciclo cellulare, entrambi questi processi sono preceduti da crescita cellulare e adattamenti orientati specificamente verso l'abilitazione della divisione del materiale genetico e dell'intera cellula, compresa la replicazione del ribosomi.
La fissione binaria di solito si verifica molto rapidamente rispetto alla mitosi. Alcuni e. coli i batteri si dividono ogni 20 minuti, mentre un ciclo cellulare eucariotico può richiedere fino a un'intera giornata.