Divisione cellulare

La divisione cellulare è il processo con cui una cellula produce nuove cellule. In biologia, questo di solito significa che la cellula copia il proprio DNA, separa quel DNA in modo ordinato e poi si divide in cellule figlie. Negli eucarioti, la mitosi di solito sostiene crescita e riparazione, la meiosi produce i gameti e i procarioti di solito si dividono per scissione binaria.

Se ti serve la versione rapida per la lezione, fai prima una domanda: la cellula sta cercando di produrre un'altra cellula del corpo, un gamete o un intero nuovo organismo unicellulare? Questa condizione di solito ti dice se devi pensare a mitosi, meiosi o scissione binaria.

Definizione di divisione cellulare in biologia

In una tipica cellula eucariotica, la divisione ha due parti collegate. Prima, il materiale genetico viene separato in modo che ogni futura cellula riceva DNA. Poi la citodieresi divide il citoplasma per completare la separazione fisica.

Questa definizione dipende dall'organismo. Le cellule umane e vegetali usano mitosi o meiosi perché sono cellule eucariotiche con un nucleo. I batteri non usano mitosi o meiosi; di solito si dividono per scissione binaria.

Come funziona la divisione cellulare

Prima che una cellula eucariotica si divida, di solito copia il proprio DNA durante la fase S del ciclo cellulare. Dopo di ciò, la cellula deve spostare con precisione i cromosomi copiati in modo che ogni cellula figlia riceva la giusta quantità di materiale genetico.

Per questo la divisione cellulare non è semplicemente "una cellula che diventa due". È una sequenza regolata legata alla replicazione del DNA, alla separazione dei cromosomi e ai checkpoint che aiutano a prevenire errori gravi.

Esempio svolto: una cellula della pelle umana che si divide per mitosi

Supponiamo che una cellula della pelle debba sostituire un tessuto danneggiato. Nel caso standard dei libri di testo, la cellula prima replica il proprio DNA. Quando inizia la mitosi, ogni cromosoma è formato da due cromatidi fratelli uniti tra loro.

Durante la mitosi, i cromosomi si allineano e i cromatidi fratelli si separano verso lati opposti della cellula. Poi la citodieresi divide la cellula in due.

Il risultato abituale sono due cellule figlie con lo stesso numero di cromosomi della cellula somatica originale. Negli esseri umani, questo significa che ogni nuova cellula della pelle termina in genere con $46$ cromosomi.

Questo esempio mostra perché la mitosi è utile per la riparazione. Il tessuto ha bisogno di cellule di sostituzione con lo stesso numero fondamentale di cromosomi, non di cellule con la metà di quel numero.

Errori comuni

Un errore comune è considerare tutta la divisione cellulare come mitosi. Questo funziona per molte cellule del corpo, ma non descrive la formazione dei gameti né la riproduzione batterica.

Un altro errore è confondere la replicazione del DNA con la divisione vera e propria. Il DNA di solito viene copiato prima che la cellula si separi, quindi sono eventi collegati ma diversi.

Gli studenti sentono anche dire che la divisione produce "cellule identiche" e applicano questa idea a ogni caso. Questa scorciatoia può aiutare con la mitosi, ma non descrive la meiosi, e anche la mitosi non è del tutto priva di errori.

È anche facile dimenticare la citodieresi. Separare il DNA non è la stessa cosa che ottenere due cellule completamente separate.

Quando si usa la divisione cellulare

La divisione cellulare è essenziale per crescita, sviluppo, riparazione dei tessuti e riproduzione. Negli organismi pluricellulari, la mitosi aiuta a mantenere tessuti come la pelle, il sangue e il rivestimento dell'intestino.

La meiosi è importante quando un organismo produce gameti per la riproduzione sessuata. Negli organismi unicellulari, la divisione può essere il modo in cui si riproduce l'intero organismo.

Perché la divisione cellulare è importante

La divisione cellulare è collegata direttamente alla genetica, allo sviluppo e alla biologia del cancro. Se il controllo del ciclo cellulare si altera, le cellule possono dividersi quando non dovrebbero. Se la separazione dei cromosomi va storto, le cellule risultanti possono avere troppo o troppo poco DNA.

Per questo l'argomento conta oltre la semplice memorizzazione. Aiuta a spiegare come crescono gli organismi, come i tessuti restano funzionali e perché gli errori nella divisione possono causare problemi seri.

Prova una domanda simile

Prova una tua versione con un tipo cellulare diverso. Chiediti se l'obiettivo è crescita e riparazione, produzione di gameti o riproduzione di un organismo unicellulare, poi decidi se si adatta meglio la mitosi, la meiosi o la scissione binaria.