Genetica per bambini: cos'è il ciclo cellulare?

Aiutare i bambini a comprendere il ciclo cellulare può non essere semplice, ma vi aiutiamo a farlo qui.

Scritto e verificato la biologa Olga Carbajo.

Ultimo aggiornamento: 04 gennaio, 2023

In questo articolo che riguarda la genetica per bambini, cercheremo di spiegare in modo semplice il meccanismo di riproduzione cellulare. In effetti, uno dei compiti delle cellule è di moltiplicarsi per tramandare le linee cellulari. Si parla di ciclo cellulare perché alla fine del processo la cellula ritorna al punto di partenza.

Sappiamo che il materiale genetico è condensato nel nucleo della cellula. Come e quando queste informazioni vengono trasmesse è materia di studio della biologia cellulare. Inoltre, la biologia cellulare analizza le fasi che avvengono durante la riproduzione cellulare e le alterazioni o mutazioni che si verificano durante questo processo. Ma cosa è esattamente un ciclo cellulare?

Genetica per bambini: definizione del ciclo cellulare

Possiamo affermare che il ciclo cellulare è la serie di processi che, in modo ordinato, portano al rinnovamento cellulare. In altre parole, è la capacità delle cellule di riprodursi e generare due copie uguali all’originale.

Il ciclo cellulare avviene attraverso una serie di tappe che si sviluppano in due fasi: “l’interfase” (dove non c’è ancora divisione) e la fase M (dove avviene la divisione cellulare). Il processo inizia nel momento in cui, dopo la riproduzione, si forma una nuova cellula e termina quando si dà origine a due cellule figlie.

Cosa è l’interfase?

È il momento in cui una cellula si prepara alla duplicazione. Per fare questo è necessario che copi il suo materiale genetico. La cellula crea il doppio dei cromosomi per trasmettere un set completo a ogni cellula figlia. Questa parte del ciclo cellulare è diviso in 3 fasi: G0 / G1, S e G2.

• G0 / G1 è la fase iniziale. La cellula inizia a sintetizzare l’RNA e le proteine e a duplicare i suoi organelli, in particolare il centrosoma. In questa fase raddoppia sia la sua massa che le sue dimensioni. Alla fine di questa fase c’è un punto di non ritorno detto “punto di restrizione” in cui l’interfase non può essere più fermata.
• La fase S è quella che prepara la cellula alla mitosi. In questo stadio replica il suo DNA, le proteine cromosomiche e gli istoni. Tuttavia, ancora non è avvenuta la divisione cellulare.
• Durante la fase G2 tutto deve essere pronto per iniziare la divisione. È preceduta da un intervallo di tempo in cui i meccanismi di controllo del ciclo cellulare si assicurano che la duplicazione del DNA sia stata eseguita correttamente. La sintesi dell’RNA e delle proteine continua e la membrana nucleare inizia a destabilizzarsi e a formare una struttura chiamata “fuso acromatico”.

A questo punto la cellula è pronta per passare alla fase successiva: La fase M.

La genetica per bambini e il ciclo cellulare: la fase M

Come dicevamo in precedenza, la fase M è il momento in cui avviene la vera e propria divisione cellulare. Si parla di mitosi, quando si riproducono due cellule figlie uguali alla cellula madre, e di meiosi, quando si riproducono quattro cellule germinali. La scelta tra questi processi determinerà la fine del ciclo cellulare. Possiamo dire che, fondamentalmente, la fase M si divide in due sottofasi: la mitosi e la citochinesi.

Mitosi

Durante questa fase avvengono una serie processi tra i quali evidenziamo:

• La divisione del nucleo, chiamata cariocinesi, e la successiva distribuzione dei cromosomi tra le due cellule figlie.
• È un processo continuo diviso in quattro fasi: profase, metafase, anafase e telofase.
• Si garantisce la conservazione del materiale ereditario attraverso un’equa distribuzione dei cromosomi.
• Alla fine del processo le due cellule risultanti sono geneticamente identiche l’una all’altra e alla cellula madre.

Citochinesi

Con la citochinesi il ciclo cellulare termina con la divisione fisica del citoplasma tra le due cellule figlie. Questo stadio si sovrappone all’anafase, quindi, la divisione del nucleo e del citoplasma si verificano praticamente in contemporanea.

Nelle cellule animali questo processo avviene col restringimento del piano equatoriale della cellula madre. Nelle cellule vegetali, invece, si forma una sorta di parete divisoria chiamata fragmoplasto che divide la cellula originale in due unità.

Cosa succede se la cellula sceglie la via della meiosi?

In realtà, questo processo ha luogo solo quando l’organismo è interessato a generare delle cellule germinali. Queste cellule hanno la metà dei cromosomi di una normale cellula, dato che sono le cellule coinvolte nella riproduzione.

La meiosi è un processo di riduzione del corredo cromosomico più complesso della mitosi. Potremmo definirlo come l’esecuzione di due mitosi al fine di ottenere quattro cellule figlie diverse dalla cellula madre. Questo perché ognuna di esse ha la metà dei cromosomi della cellula madre.

L’importanza di questo processo risiede nella prima divisione meiotica. In esso, i cromosomi omologhi si incrociano l’un l’altro in modo tale che il risultato sia leggermente diverso da quello della cellula originale. Qui, la natura introduce a caso delle variazioni nei geni che ci permettono di evolvere.

Speriamo che questo articolo sulla genetica per bambini e sul ciclo cellulare sia stato interessante. Forse vi aiuterà a spiegare questi concetti ai più piccoli della casa.