Uno degli "obiettivi" di tutte le cellule è quello di dividersi e donare a ciascuna cellula figlia una copia completa del DNA dell'organismo.
Questa divisione cellulare negli eucarioti è chiamata citochinesi ed è preceduto da mitosi. Tutti e due citochinesi e mitosi richiedono la partecipazione di strutture proteiche che contribuiscono anche all'architettura cellulare complessiva sotto forma di citoscheletro.
Microfilamenti svolgono un ruolo critico nella citochinesi perché formano fibre di actina, che sono i principali componenti dell'anello contrattile nella citochinesi nelle cellule animali. Il lavoro specifico di microfilamenti nella citochinesi è dato dopo uno sguardo a cosa fanno i microfilamenti e le strutture correlate nella cellula nel suo complesso.
Microfilamenti: definizione
I microfilamenti sono bacchette solide fatte di proteine actina. Questa proteina ha una forma globulare quando viene prima sintetizzata nei ribosomi delle cellule, ma assume una forma lineare che viene poi avvolta in fili elicoidali che si intrecciano tra loro. I singoli microfilamenti sono larghi da circa 5 nm a 9 nm (nanometri, o miliardesimi di metro) e progettati per avere una notevole resistenza alla trazione.
I microfilamenti crescono più rapidamente a un'estremità che all'altra perché tutte le singole molecole proteiche in questi filamenti hanno un'elettricità polarità e tutti nella stessa direzione. Ciò lascia un'estremità di un dato microfilamento elettricamente più positiva e l'altra elettricamente più negativa.
Ruolo dei Microfilamenti
I microfilamenti sono, come notato, strutture solide simili a bastoncini composte da actina. Forniscono supporto strutturale e svolgono un ruolo nella fagocitosi, che è l'ingestione per semplice inghiottimento di sostanze estranee indesiderate allo scopo di liberarsene, a volte dopo digerirli. I microfilamenti partecipano anche al movimento delle cellule e degli organelli e anche alla divisione cellulare, come vedrai.
Il citoscheletro è un sistema di microscopici filamenti molecolari presenti nel citoplasma delle cellule eucariotiche. I microfilamenti funzionano come uno dei tre principali contributori a questa rete, gli altri sono fibre intermedie e microtubuli.
Il citoscheletro fornisce un supporto strutturale aggiuntivo alle cellule prive di pareti cellulari, provvede alla motilità cellulare e degli organelli (movimento) e partecipa alla divisione cellulare a diversi livelli (mitosi e citochinesi).
Altri componenti del citoscheletro
Il principale contributore al citoscheletro sono probabilmente i microtubuli, strutture cave costituite da subunità costituite da una proteina chiamata tubulina. I filamenti intermedi aiutano a modellare l'esterno della cellula e rinforzano il lavoro del citoscheletro all'interno della cellula nel suo insieme.
I centrioli sono strutture costituite da un anello di nove microtubuli attorno a un nucleo di due microtubuli. Questi possono formare il fuso mitotico nelle cellule in divisione e anche formare il frustino ciglia e flagelli, che partecipano alla locomozione dell'organismo e al movimento delle molecole vicine.
Mitosi e ciclo cellulare
Nella prima parte del ciclo cellulare, interfase, la cellula non si divide; piuttosto, si sta "accumulando", inclusa la replicazione dei suoi cromosomi, o distinti "pezzi" di DNA.
La mitosi è la prima parte di M fase; la seconda è la citochinesi. La mitosi consiste di quattro (alcune fonti dicono cinque) fasi: profase, metafase, anafase e telofase, con alcuni testi che mettono la "prometafase" tra profase e metafase. In ogni caso, le fibre del fuso che si formano durante la profase e separano i cromosomi durante l'anafase sono costituite da microtubuli.
Microfilamenti nella citochinesi
La citochinesi inizia nell'anafase della mitosi, quando la membrana cellulare inizia a raggrinzirsi verso l'interno su entrambi i lati della linea (o piano) lungo la quale la cellula si dividerà. Nelle cellule animali, prive di pareti cellulari, un anello contrattile costituito in parte da microfilamenti di actina si forma intorno all'interno della membrana cellulare e costringe la cellula da tutti i lati.
Le cellule vegetali non possono formare anelli contrattili a causa della presenza di una parete cellulare, e citochinesi invece si verifica lungo a piastra cellulare in questi organismi.
