Una delle proprietà delle cellule è la capacità di riprodursi tramite la divisione cellulare, un processo con il quale una cellula si divide e dà origine a due cellule figlie identiche. Perché la cellula si possa dividere è necessaria la replicazione del DNA e la segregazione, in cui la cellula distribuisce il DNA replicato tra le due cellule figlie.
La Scissione Binaria nei Procarioti
Nei procarioti, la divisione cellulare prende il nome di Scissione binaria. In questo processo, la cellula cresce di dimensioni, replica il DNA e si divide producendo sue nuove cellule identiche alla madre. Le fasi di questo processo includono:
- La replicazione della molecola di DNA.
- L'inizio della segregazione: la cellula si allunga e le due molecole di DNA si spostano ai suoi poli.
- La citodieresi, cioè la separazione delle due cellule figlie: si crea una strozzatura nella membrana plasmatica e, a mano a mano che l'anello si stringe, nella parete cellulare si deposita nuovo materiale, che finisce per separare le cellule.
Il Ciclo Cellulare
Il ciclo cellulare è l'insieme degli eventi compresi tra la formazione di una cellula e la sua divisione o la sua morte. Può essere suddiviso in interfase (che è il tempo che passa tra una divisione e un'altra) e fase mitotica (M). L'interfase si può dividere in 3 sottofasi:
- Sottofase G1: è il periodo che va dalla fine di una mitosi all'inizio della fase S e costituisce la maggior parte della vita della cellula.
- Sottofase S (Sintesi): la cellula replica il proprio DNA.
- Sottofase G2: iniziano a formarsi le strutture che servono per la mitosi.
La fase mitotica comprende due momenti principali: Mitosi, in cui la membrana nucleare scompare e il DNA migra alle estremità opposte della cellula, e Citodieresi, in cui il citoplasma si divide e si formano due cellule distinte.
Il Controllo del Ciclo Cellulare
Il complesso ciclina-Cdk al termine della fase G2 serve a controllare che il DNA si sia replicato correttamente prima di iniziare la mitosi. I segnali che controllano i passaggi da una fase all'altra dipendono dall'attivazione di una classe di enzimi chiamati cak, che lavorano con delle proteine formando il complesso ciclina-cak.
Replicazione e Spiralizzazione del DNA
Il DNA contenuto nelle cellule si trova arrotolato. La spiralizzazione del DNA consiste in una serie di ripiegamenti della molecola, che si avvolge ordinatamente su se stessa grazie a delle proteine chiamate istoni. Quando la cellula entra nella fase M, ogni molecola di DNA replicata si spiralizza e, al posto della cheratina, nel nucleo sono visibili i cromosomi. Una cellula somatica contiene 46 cromosomi divisi in 23 coppie.
Le Fasi della Mitosi
Durante la mitosi un nucleo origina due nuclei figli geneticamente identici a quello iniziale. Le fasi includono:
- Profase
- Prometafase
- Metafase
- Anafase
- Telofase
