Quali sono le fasi della mitosi

Cellulala divisione è il processo in cui una cellula madre si divide in due o più celle figlie. Negli eucarioti, la divisione cellulare può essere classificata in due tipi distinti noti come mitosi e meiosi. La mitosi è una divisione vegetativa in cui ogni figlia è geneticamente identica alla cellula madre mentre la meiosi è una divisione riproduttiva in cui il numero di cromosomi nelle cellule figlie viene dimezzato per produrre gameti aploidi. La creazione di due cellule figlie geneticamente identiche è il risultato finale della mitosi. La mitosi ha quattro stadi principali: profase, metafase, anafase e telofase, che saranno ulteriormente spiegati in dettaglio in questo articolo. 

Questo articolo guarda,

1. Cos'è la mitosi
2. Quali sono le fasi della mitosi
     - Prophase
     - Metaphase
     - anafase
     - telofase

Cos'è la mitosi

La mitosi è la divisione cellulare vegetativa negli eucarioti, che divide il genoma replicato della cellula madre tra due cellule figlie. Le due cellule sono geneticamente identiche, con un numero approssimativamente uguale di organelli e citoplasma. La fase mitotica è chiamata la fase M del ciclo cellulare. Gli eukayrotes hanno un gran numero di cromosomi. Questi cromosomi sono replicati durante la fase S dell'interfase del ciclo cellulare, prima dell'ingresso della fase M. I cromosomi replicati contengono due cromatidi fratelli uniti insieme ai loro centromeri.

Due tipi di mitosi possono essere identificati tra gli organismi: mitosi aperta e mitosi chiusa. Durante mitosi aperta negli animali, l'involucro nucleare è suddiviso in modo da separare i cromosomi. Ma nei funghi, i cromosomi si separano nel nucleo intatto, che è chiamato mitosi chiusa.  

Quali sono le fasi della mitosi

La divisione mitotica si svolge in quattro fasi principali: profase, metafase, anafase e telofase. La divisione miotica è preceduta dall'interfase, che è la fase in cui la cellula copia il suo DNA in preparazione alla mitosi. I cromosomi replicati sono strettamente avvolti dalla condensazione del cromosoma all'interfase. I loro centromeri sono anche attaccati ai cinetocori, un tipo importante di proteine ​​nella divisione nucleare. Le proteine ​​necessarie per la divisione cellulare sono sintetizzate durante l'interfase, così come i componenti cellulari, inclusi gli organelli, aumentano il loro numero. Un diagramma schematico che illustra la mitosi è mostrato in Figura 1.

Figura 1: Mitosi al ciclo cellulare

Fase 1: Prophase

Pre-prophase

La pre-dimostrazione avviene solo nelle piante, prima della profase. Durante la pre-profase, il nucleo delle piante altamente vacuolate migra al centro della cellula. Il citoplasma è diviso in due lungo il piano di divisione cellulare da un foglio trasversale chiamato phragmosome. La banda pre-prophase, che è un anello di filamenti di actina insieme ai microtubuli, si forma durante la pre-dimostrazione, segnando la posizione futura dell'apparato del fuso mitotico. Le piante non possiedono un centrosoma, che è il centro di coordinamento dei microtubuli. Pertanto, il fuso è formato sulla superficie del nucleo, assemblando indipendentemente l'apparecchiatura del mandrino. La formazione dell'apparato mandrino abbatte l'involucro nucleare.

Prophase

La profase è considerata il primo stadio della divisione nucleare nella mitosi. All'inizio della profase, il nucleolo scompare. I cromosomi sono strettamente avvolti e inizia la formazione del fuso mitotico. Sotto l'alta potenza del microscopio ottico, i cromosomi, che contengono due cromatidi fratelli e sono uniti insieme al centromero, possono essere visualizzati come sottili, lunghe strutture filiformi. Il centro di coordinamento dei microtubuli è il centrosoma. Centrosome consiste di due centrioli. Una coppia di centrosomi appare vicino al nucleo, che è circondato da fibre proteiche, in seguito l'apparecchio del fuso microtubulo.

Figura 2: Prophase iniziale

Viene mostrata una prima cellula prophase colorata con coloranti fluorescenti figura 2. I fili verdi sono i microtubuli non cinetocore, stabiliti attorno al nucleo che si sta disassemblando nel punto. I cromosomi condensanti sono mostrati in colore blu. I centromeri sono colorati in rosso.

Fase 2: metafase

prometafase

L'involucro nucleare scompare dalla fosforilazione delle lamelle nucleari durante la prometafase della mitosi aperta. Le lamelle nucleari fosforilate causano la disintegrazione dell'involucro nucleare in piccole vescicole di membrana. La disintegrazione dell'involucro nucleare consente ai microtubuli di invadere il nucleo. I microtubuli cinetocore sono attaccati ai cinetocori nei centromeri cromosomici nella tarda prometafase. La crescita del fuso mitotico avviene con l'interazione di microtubuli polari. Una cellula prometafase precoce macchiata è mostrata in figura 3. I microtubuli stanno invadendo il nucleo disintegrante, cercando i cinetocori e assemblando con i centromeri.

Figura 3: Prometaphase precoce

Metaphase

Dopo la posizione dei cinetocori al centomero, i due centrosomi trascinano i cromosomi verso i poli opposti contraendo i microtubuli. A causa della tensione, i cromosomi sono allineati nella piastra equatoriale della cellula durante la metafase. Il checkpoint metafasico garantisce l'equa distribuzione dei cromosomi sulla piastra equatoriale. La cellula è obbligata a passare il checkpoint della metafase per procedere all'anafase. Viene mostrata una cellula metafase macchiata figura 4. I due centrosomi si trovano ai poli opposti della cella, stabilendo l'apparato del fuso.

Figura 4: Una cellula metafase colorata

Differenza tra metafase 1 e 2

Fase 3: Anaphase

Durante anafase A, i cromatidi fratelli sono separati dalla tensione di trazione generata dai centrosomi, formando due cromosomi figli. Questi cromosomi della figlia sono tirati ai poli opposti da ulteriori microtubuli che si contraggono. Durante anafase B, i microtubuli polari si spingono l'un l'altro, allungando la cellula. I cromosomi sono al massimo livello condensato alla tarda anafase. Sono segregati per riformare il nucleo. Viene mostrata una cella anafase colorata figura 5. Due set cromosomici vengono separati dai microtubuli del cinetocore, spingendo la cellula più lontano.

Figura 5: Una cellula anafase colorata

Fase 4: Telophase

I microtubuli contratti vengono allentati, allungando ulteriormente la cellula. Due set cromosomici sono ai poli opposti. Si formano nuovi involucri nucleari che racchiudono ciascun cromosoma fissato dalle vescicole della membrana della cellula madre che si disintegravano precocemente. Quindi, appaiono due nuovi nuclei geneticamente identici. I cromosomi all'interno di ciascun nucleo sono decondensati per completare la mitosi. Viene mostrata una cellula telophase macchiata figura 6. L'allentamento dei microtubuli allunga la cellula.

Figura 6: Telophase

Sommario

La mitosi ha luogo durante la riproduzione asessuata degli eucarioti, che produce due cellule figlie geneticamente identiche. Il DNA nel genoma viene replicato durante l'interfase che avviene prima dell'ingresso nella fase mitotica. Il DNA replicato contiene due cromatidi fratelli nella loro forma condensata di cromosomi. Gli organelli nel citoplasma aumentano anche il loro numero durante l'interfase. L'interfase delle cellule è seguita dalla sua fase mitotica, aumentando il numero di cellule.

La divisione mitotica è composta principalmente da quattro fasi: profase, metafase, anafase e telofase. I cromatidi sono condensati nei cromosomi durante la profase. Questi cromatidi sono allineati nella piastra equatoriale della cellula dall'apparato mandrino di formatura. I microtubuli cinetocore, che sono collegati ai centromeri dei cromosomi, si contraggono, generando una tensione sul centromero che tiene insieme i due cromatidi fratelli in anafase. Questa tensione porta alla scissione dei complessi proteici di coesione nel centromero, separando i due cromatidi fratelli e producendo due cromosomi figlia. Questi cromosomi figlie sono tirati verso i poli opposti per ulteriore contrazione dei microtubuli cinetocore durante la telofase che è la fase finale della divisione mitotica. Dopo aver completato la fase M, la cellula madre subisce una divisione citoplasmatica che è nota come citochinesi, risultante in due cellule separate geneticamente identiche.

Riferimento:
1. "Mitosi". En.wikipedia.org. N.p, 2017. Web. 9 marzo 2017.

Cortesia dell'immagine:
1. "Mitosis schematic diagram-it" di Schemazeichnung_Mitose.svg: * Diagrama_Mitosis.svg: Jpablo cadtranslation: Matt (talk) Diagrama_Mitosis.svg: juliana lavoro osorioderivativo: M3.dahl (talk) - Schemazeichnung_Mitose.svgDiagrama_Mitosis.svg (CC BY- SA 3.0) via Commons Wikimedia
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