La cellula: i processi di mitosi e meiosi

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Difficoltà: media
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Introduzione

Il tema che tratteremo riguarda l'organizzazione della struttura e della funzione del corpo umano. Nella fattispecie, analizzeremo la cellula nei suoi processi di mitosi e di meiosi. Una caratteristica peculiare della cellula è quella di dividersi. La divisione avviene pertanto tramite questi due processi. La mitosi avviene in ambito somatico, sostituendo le cellule danneggiate o vecchie. Interviene anche nell'ingrandimento dello sviluppo dei tessuti. Invece la meiosi è caratteristica delle cellule della linea germinale. Produce infatti i gameti maschili e femminili che si fonderanno durante il concepimento, creando l'embrione. La mitosi è dunque quel processo di riproduzione tipico delle cellule eucariote. Il nome prende origine dal greco "mìtos", ovvero "filo", per l'aspetto filiforme dei cromosomi durante la metafase. Tramite la meiosi una cellula eucariotica, con corredo cromosomico diploide, crea quattro cellule con corredo cromosomico aploide.

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Il processo di mitosi avviene attraverso la divisione della cellula madre in due cellule figlie, denominate "cloni". Si tratta infatti di cellule perfettamente identiche alla madre. Tutto il circuito cellulare si basa su una interfase, durante la quale la cellula madre cresce ed avviene l'aumento di tutti i suoi organelli. Delle particolari proteine cellulari controllano il DNA della cellula, per verificare eventuali danni o gravi mutazioni. Se l'interfase si supera positivamente, si procede con le fasi successive. Segue pertanto la fase G1, nella quale si sintetizzano proteine specifiche della cellula. Il passo fondamentale (anch'esso ben esaminato) avviene infine nella fase S, ossia la replicazione del DNA. Ogni cromosoma origina due cromatidi fratelli, uniti fra di loro nel punto del centromero. Invece la fase G2 precede la mitosi vera e propria. In questo step gli organuli della cellula polimerizzano, mentre si preparano alla divisione; il tutto con uno stretto controllo al DNA.

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La mitosi vera e propria, si divide in 4 fasi: profase, metafase, anafase e telofase. Nella profase la cromatina del DNA si addensa tramite degli enzimi specifici. I due cromatidi identici si dispongono al centro della cellula ed ai poli opposti della stessa si creano i fusi mitotici. Si tratta di "nastri" di microtubuli che legano e direzionano i cromosomi. Durante la successiva metafase la membrana del nucleo (che contiene i cromosomi) si disgrega e i fusi mitotici partono da direzioni opposte per raggiungere i cromosomi. I microtubuli, derivanti da un fuso mitotico posto in uno dei lati della cellula, legano ogni cromatidio. Nell'anafase il risultato sarà che, grazie all'azione dei due fusi contrapposti, i due cromatidi fratelli di ciascun cromosoma si separano, andando a finire in direzioni opposte della cellula. Per cui, la cellula avrà su entrambi i lati una copia di ciascuno dei cromosomi (i cromatidi). Infine, nella telofase, i cromatidi si decondensano, gli organelli si organizzano definitivamente e avviene la citodieresi. Si tratta della strozzatura centrale della membrana plasmatica, che porta alla formazione delle due cellule figlie dalla cellula madre di partenza.

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Con la meiosi, dalla cellula madre si originano quattro cellule figlie, ciascuna con un corredo cromosomico dimezzato rispetto alla cellula di partenza (aploide). Questo si verifica perché queste cellule saranno i gameti, deputati a fondersi con altri gameti per originare una cellula con un assetto cromosomico normale (diploide). La meiosi si divide in meiosi I e meiosi II, ovvero due divisioni, una successiva all'altra. Nella prima i cromosomi condensati e duplicati si portano nel piano equatoriale della cellula. In questo modo legano i microtubuli del fuso mitotico. Pertanto, quando il fuso li direzionerà ai lati opposti della cellula, ciascun lato avrà un numero dimezzato di cromosomi con due cromatidi. Per cui, avvenuta la citodieresi, ogni cellula avrà in numero la metà dei cromosomi omologhi. Ciascuna di queste cellule va poi incontro alla meiosi II. In questa fase non esiste alcuna precedente duplicazione del DNA. Ricordiamo infatti che i cromosomi delle cellule ottenute dalla meiosi I sono già doppioni, ovvero hanno entrambi i cromatidi. Per il resto, la meiosi II si svolge come una canonica divisione mitotica. Come risultato delle due divisioni, a partire dalla cellula madre si originano quattro cellule figlie con corredo cromosomico dimezzato, aploide anziché diploide. Ricordiamo anche che, durante la profase I, nella prima divisione meiotica, i cromosomi si portano sul piano equatoriale della cellula. Essi, prima di attaccare le fibre del fuso, scambiano materiale genetico con i propri omologhi nel processo detto di "crossing over". In questo modo, ciascun cromosoma omologo che andrà incontro alla meiosi porterà con sé caratteristiche sia di origine materna che paterna. http://online.scuola.zanichelli.it/igieneculturamedica/wp-content/uploads/Il%20nucleo%20e%20la%20sua%20riproduzione%20cellulare%20mitosi%20e%20meiosi.pdf

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