Curtis_Invito_04_Mitosi

Helena Curtis
N. Sue Barnes
Copyright © 2009 Zanichelli editore
MITOSI
INDICE
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Scopo della divisione cellulare
Divisione nei procarioti
Divisione negli eucarioti
Ciclo cellulare
Interfase
Mitosi
Citodieresi
Fattori di controllo
Link a: DNA, cromosoma procariote ed eucariote
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La divisione cellulare
E’ un processo in
cui da un cellula
madre si formano
due cellule figlie
perfettamente
identiche
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Scopo della divisione cellulare
Nei procarioti e negli eucarioti unicellulari
la divisione cellulare determina l’aumento del numero d’individui di una
popolazione
Negli eucarioti pluricellulari
è il processo che permette all’organismo di aumentare le proprie
dimensioni o di riparare tessuti danneggiati
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Divisione cellulare nei procarioti
 La divisione di un procariote comporta la duplicazione del
cromosoma batterico e la migrazione delle due molecole ai lati
opposti della membrana: quando la cellula si allunga, i
cromosomi si trovano ancorati alla membrana in due punti
opposti
 Al termine del processo di allungamento la membrana e la parete
si ripiegano al centro formando due cellule figlie perfettamente
identiche alla cellula madre
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Riproduzione batterica
I batteri si riproducono ogni 15-30 minuti. In assenza di fattori
limitanti diventerebbero milioni di miliardi nell’arco di 24 ore
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Divisione cellulare negli eucarioti
Nel ciclo cellulare delle cellule eucariote si alternano periodi di
crescita e di divisione (mitosi):
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Ciclo cellulare
NEL CICLO CELLULARE DISTINGUIAMO
 Interfase
Occupa il 90% dell’intero ciclo ed è suddivisa nelle fasi G1, S e
G2
 Mitosi
E’ la fase di separazione dei cromosomi che si posizionano ai lati
opposti della cellula
 Citodieresi
E’ la fase in cui il citoplasma viene ripartito tra le due cellule figlie
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Interfase
 Fase G1
Le dimensioni della cellula e il numero dei suoi enzimi
raddoppiano, si duplicano i centrioli. E’ il momento in cui la cellula
svolge la funzione a cui è preposta
 Fase S
La cellula si prepara alla mitosi duplicando il DNA e sintetizzando
le proteine ad esso associate
 Fase G2
ll DNA duplicato assume una forma a spirale compatta, detta
cromosoma, e i centrioli si dispongono fuori dal nucleo
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La mitosi
 Porta alla separazione del cromosoma eucariote nei due
cromatidi che sono costituiti da una singola molecola di DNA
 E’ suddivisa in momenti ‘chiamati fasi’ caratterizzati ognuno da un
evento particolare
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Fasi della mitosi
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Profase
Metafase
Anafase
Telofase
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Fasi della mitosi
Si duplicano il DNA e i centrioli, ma i
cromosomi non sono distinguibili all’interno del
nucleo. In alcuni organismi si possono vedere
due coppie di centrioli su un lato del nucleo,
fuori dalla membrana nucleare
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La cromatina si condensa e i cromosomi
sono ora visibili al microscopio ottico.
Vengono disassemblati i microtubuli del
citoscheletro che formeranno il fuso. Le
coppie di centrioli migrano verso i poli.
Comincia la formazione del fuso.
Scompare il nucleolo. La membrana
nucleare si disperde in frammenti. I
centrioli raggiungono i poli della cellula
I cromosomi, ciascuno formato da due
cromatidi, iniziano a spostarsi verso il
piano equatoriale della cellula, manovrati
dalle fibre del fuso
Fasi della mitosi
I cromosomi, formati da coppie di cromatidi, si
dispongono sul piano equatoriale della cellula
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I cromatidi si separano, ognuno tirato
dalle fibre del fuso verso i poli; ogni
cromatidio costituisce ora un cromosoma
singolo
I cromosomi hanno raggiunto i poli
opposti, il fuso comincia a disperdersi.
Durante la tarda telofase si formano
nuove membrane nucleari intorno ai due
assetti cromosomici che ritornano a
essere diffusi
La citodieresi
 È il processo di divisione del
citoplasma
 Segue la mitosi dopo la telofase
 Divide generalmente la cellula in
due parti uguali
Fotografia al microscopio elettronico che mostra
il ripiegamento della membrana durante la
citodieresi
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La regolazione del ciclo cellulare
 In ogni cellula il ciclo cellulare può avere una durata diversa: può
compiersi in poche ore o in parecchi giorni
 Alcune cellule umane (cellule staminali, del midollo) si duplicano molto
velocemente e in continuazione, altre (cellule del fegato) si dividono
solo in particolari condizioni
 Quando i meccanismi di controllo del ciclo cellulare si inceppano, la
cellula diventa tumorale
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Fattori di controllo della divisione cellulare
Dipendenza dall’ancoraggio
Permette alle cellule di dividersi solo quando sono a contatto con una
superficie solida
Inibizione da contatto
Induce un arresto della divisione quando le cellule entrano in
contatto tra loro
Dipendenza da fattori di crescita
Stimolano la divisione cellulare
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MITOSI
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DNA
Il DNA, o acido desossiribonucleico, è costituito da nucleotidi formati da
uno zucchero (deossiribosio) legato al fosfato e a una base azotata
(adenina, guanina, citosina, timina)
Struttura del nucleotide
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DNA
La sua struttura è formata da una
doppia elica in cui i due filamenti
sono tenuti insieme dai legami che
si formano tra le basi azotate
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La struttura del cromosoma procariote
 Nei procarioti il materiale
genetico è organizzato
sottoforma di un unico
cromosoma circolare costituito
da DNA e proteine
 I batteri presentano anche altre
piccole molecole di DNA
circolare chiamate “plasmidi”
che gli conferiscono
caratteristiche peculiari
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La struttura del cromosoma eucariote
 Il DNA è costituito da una doppia elica complementare
 L’elica si avvolge intorno a proteine, dette istoni, andando a formare
una struttura chiamata nucleosoma
 I nucleosomi si avvicinano assumendo una struttura molto compatta
(il cromosoma), costituita da DNA e proteine
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La struttura del cromosoma eucariote
 I cromosomi sono evidenti
all’inizio della mitosi al
microscopio ottico
 Ogni cromosoma è
costituito da due filamenti
identici di DNA, detti
cromatidi, uniti dal
centromero
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Ciclo cellulare
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