La citochinesi è la divisione di una cellula in due ed è la fase finale del ciclo cellulare che segue il processo in quattro fasi della mitosi. Durante citochinesi, l'involucro nucleare, o membrana nucleare, che racchiude il materiale genetico del nucleo rimane invariato, poiché è stato dissolto e riformato in due membrane separate in una precedente fase di mitosi. La membrana nucleare si riforma durante la telofase.
La citochinesi è la seconda parte della fase M del ciclo cellulare, che segue l'interfase. interfase esso stesso si compone di tre sottofasi.
L'importanza della riformazione dell'involucro nucleare attorno ai nuovi nuclei quando la telofase giunge al termine è che senza questo accadendo, una cellula potrebbe concepibilmente finire con due nuclei figli dopo la citochinesi mentre il suo partner non riesce a riceverne uno affatto. La divisione cellulare è un processo coordinato ed elegante.
Importanza della mitosi
La capacità delle cellule di dividersi e replicarsi attraverso il processo di mitosi consente la crescita e la riparazione di un organismo. Gli esseri umani possono crescere, ad esempio, solo perché le loro cellule sono in grado di replicarsi. La mitosi consente inoltre agli organismi multicellulari di avere cellule con funzioni specializzate, come le cellule muscolari.
Inoltre, la mitosi rende possibile la riparazione o la sostituzione delle cellule danneggiate o morte. Il tessuto cutaneo, ad esempio, si rigenera costantemente attraverso la mitosi, che può riparare i danni da tagli o abrasioni. Nelle creature più semplici, i benefici rigenerativi della mitosi possono portare alla ricrescita delle appendici perdute.
Ruolo dell'involucro nucleare
L'involucro nucleare è essenziale per la funzione cellulare sana. Una membrana di due strati simile alla membrana cellulare e fusa insieme ai pori nucleari, l'involucro funge da struttura architettonica essenziale per racchiudere il DNA dal citoplasma esterno.
Allo stesso tempo, l'involucro funge da custode per le molecole, dalle proteine all'acqua, che potrebbero passare tra il nucleo e il citoplasma. L'involucro contribuisce anche a importanti funzioni genetiche, come replicazione del DNA.
L'involucro nucleare contiene canali specifici chiamati pori nucleari, attraverso i quali grandi molecole incapaci di diffondersi semplicemente attraverso la membrana, come gli acidi nucleici, possono essere trasportate. Questi includono mRNA (acido ribonucleico messaggero), che viene prodotto nel nucleo durante la trascrizione e deve essere spostato nel citoplasma o nel reticolo endoplasmatico per la traduzione.
Profase: l'involucro nucleare si rompe
Il primo stadio della mitosi, noto come profase, inizia come copie accoppiate di DNA, noto come cromatidi fratelli, condensano all'interno della cellula in divisione per diventare visibili al microscopio. Quando inizia questa condensazione, la membrana nucleare scompare dissolvendosi. Poiché questa dissoluzione termina la profase, alcuni modelli la considerano l'inizio di una prometafase intermedia.
Questa rottura dell'involucro consente alle coppie di DNA di allinearsi con l'asse centrale, o piastra equatoriale, della cellula, il passaggio chiave della successiva metafase. Successivamente, in anafase, i cromatidi fratelli si separano e migrano alle estremità opposte della cellula, identificate dal centrioli.
Telofase, riformazione dell'involucro nucleare e citochinesi
Il risultato di questa separazione sono due insiemi uguali di DNA raggruppati in corrispondenza di entrambi i poli della cellula, rendendolo pronto per la ricomparsa dell'involucro nucleare e coincidente con la fase finale della mitosi, chiamato telofase.
La membrana nucleare si riforma durante la telofase attorno a ogni nuovo fascio di DNA, creando due nuclei indipendenti e innescando la divisione citocinetica della cellula madre in due nuove cellule figlie.
La citochinesi in realtà inizia durante l'anafase della mitosi, con il pizzicamento verso l'interno del citoplasma da estremità opposte della cellula (estremità che corrispondono ai bordi della piastra metafase e del piano della cellula divisione).
Ciò ha senso, poiché quando i cromatidi fratelli vengono separati in questa fase, uno strato limite può iniziare a racchiudere l'intero set di cromosomi su entrambi i lati della cellula che sta per dividersi.