Mitosi: generalità, fasi e citodieresi

Generalità

La mitosi è una modalità di riproduzione asessuata, tipica delle cellule somatiche e delle cellule germinali non ancora differenziate, che precede la formazione di due cellule figlie aventi corredo genetico identico tra loro, nonché uguale a quello della cellula madre. Nei mammiferi si compie tra le 18 e le 24 ore e, complessivamente, fa parte del normale ciclo di vita della cellula, durante il quale svolge tutte le sue funzioni vitali e si riproduce, prima di andare incontro a morte.

Osservazione al microscopio di cellule in varie fasi mitotiche — *Figura 1 – Osservazione al microscopio di cellule in varie fasi della mitosi. [wikimedia.org]*

Interfase: la preparazione alla mitosi

Con il termine “interfase” si indica il periodo di sviluppo e accrescimento cellulare che separa due divisioni mitotiche. Questo periodo è convenzionalmente diviso in 3 fasi:

Fase G1, durante cui la cellula, appena generatasi dalla mitosi precedente, va incontro ad un’intensa attività biochimica e di sintesi proteica, utili al suo sviluppo e accrescimento, sia nelle dimensioni, sia negli organelli che la compongono, indispensabili per espletare tutte le sue funzioni;
Fase S, in cui la cellula si predispone alla mitosi e duplica il proprio DNA, al fine di replicare successivamente i cromosomi; questa fase non avviene in tutte le cellule, bensì solo in quelle destinate a replicarsi e quindi ad andare incontro a, in questo caso, mitosi. Nel caso in cui si trattasse di cellule che non vanno incontro a riproduzione, come quelle nervose, la Fase S non avverrebbe e la Fase G1 prenderebbe il nome convenzionale di Fase G0;
Fase G2, durante cui la cellula organizza il proprio assetto in vista dell’ormai imminente mitosi: i centrioli si duplicano e si dispongono ai margini della membrana nucleare, inizia la formazione del fuso mitotico e la cromatina spiralizza in cromosomi.

La durata totale dell’interfase coincide con gran parte della vita della cellula e dipende perlopiù dalla Fase G1, il cui decorso varia in base alla natura della cellula in questione.

Fasi della Mitosi

Concluso il periodo di interfase, la cellula è ormai pronta in tutte le sue componenti ad andare incontro a mitosi. Questa è un processo ordinato e diviso in 5 fasi ben distinte e definite, nonché facilmente riconoscibili attraverso osservazioni al microscopio:

Profase

La profase inizia quando la cellula ha terminato di replicare il proprio DNA e di duplicare il centrosoma; a questo punto, la membrana nucleare va frammentandosi e i cromosomi spiralizzano. Ognuno di questi è formato da dei cromatidi fratelli, tenuti insieme da un centromero e caratterizzati dalla presenza di un cinetocore, che gli permetterà di muoversi lungo il fuso mitotico, formato perlopiù da microtubuli;

Prometafase

Durante la prometafase, la membrana nucleare si dissolve totalmente per mezzo di una fosforilazione e i cromosomi si legano ai microtubuli del fuso mitotico per mezzo dei cinetocori; a questo punto, i cromosomi iniziano a spostarsi verso l’ “equatore” della cellula;

Metafase

Durante la metafase, i cromosomi sono posti ordinatamente lungo l’equatore della cellula in fase di riproduzione e vanno a formare la “piastra metafasica“;

Anafase

Con l’anafase, i cromatidi fratelli si dividono per mezzo dell’enzima separasi e formano quelli che vengono definiti “cromosomi figli“; quest’ultimi, attraverso le fibre del fuso mitotico, migreranno verso i poli opposti della cellula, la quale avrà iniziato ad allargarsi;

Telofase

La telofase è la quinta ed ultima fase della mitosi, durante cui i cromosomi figli decondensano e riformano la cromatina; attorno a loro, il fuso mitotico si dissolve, mentre si formano le nuove membrane nucleari e i nuovi nucleoli. Allo stesso tempo, al centro della cellula madre, si inizia a contrarre un anello di actina che permetterà la successiva sottofase detta “citodieresi“;

Citodieresi: da una cellula madre a due cellule figlie

È bene sottolineare che con il termine “mitosi” si indica solo il processo di divisione del nucleo (fino alla telofase) e non di divisione della cellula madre nelle sue due cellule figlie. Successivamente alla telofase, infatti, avviene il processo della citodieresi, che porta alla scissione del citoplasma in due modi possibili:

Nelle cellule animali, per mezzo di un anello proteico contrattile, costituito da actina e miosina, le quali, interagendo tra loro, portano ad una invaginazione della cellula madre, fino alla scissione e formazione delle cellule figlie;
Nelle cellule vegetali, provviste di parete cellulare, delle vescicole, prodotte dall’apparato di Golgi, si aggregano al centro della cellula madre, formando una “lamella mediana” o “piastra cellulare“. Questa tenderà ad allargarsi verso l’esterno della cellula e arriverà congiungersi con la membrana e la parete della cellula madre, formando definitivamente le due cellule figlie finali.