Interfase G1: la cèl·lula funciona “normalment”. S: replicació de l’ADN G2: moments previs a la mitosi Duplicació dels diplosomes Profase Desapareix l’embolcall nuclear L’ADN es condensa cromosomes Els diplosomes migren Formació del fus acromàtic Prometafase Cromosomes metafàsics formats Els filaments del fus s’uneixen als cromosomes al cinetocor Metafase Els cromosomes es situen per formar la placa equatorial Anafase Cada cromosoma metafàsic es trenca en dues cromàtides germanes Els filaments del fus reparteixen equitativament les cromàtides Telofase L’ADN es descondensa Es forma la membrana nuclear Divisió de la cèl·lula (citocinesi) Significat biològic de la mitosi Tots els organismes vius utilitzen la divisió cel·lular. Els éssers unicel·lulars utilitzen la divisió cel·lular per a la reproducció i perpetuació de l’espècie: una cèl·lula es divideix en dues cèl·lules filles genèticament idèntiques entre si i idèntiques a la original (reproducció asexual), mantenint el nombre cromosòmic i la identitat genètica de l’espècie. En organismes pluricel·lulars la divisió cel·lular es converteix en un procés cíclic destinat a la producció de múltiples cèl·lules, totes genèticament idèntiques entre si, si bé un procés d’especialització i diferenciació permetrà la gènesi de teixits, òrgans i sistemes. D’aquesta manera l’organisme pluricel·lular creix, renova estructures, repara lesions i, en alguns casos, es reprodueix asexualment. En el cas de les cèl·lules eucariotes el mecanisme de divisió cel·lular que permet a una cèl·lula originar dues cèl·lules filles genèticament idèntiques rep el nom de mitosi. Parlant rigorosament, la mitosi és la divisió del nucli i per això també es parla de cariocinesi. Habitualment la cèl·lula també es divideix per referir-nos a aquest fet el terme precís és citocinesi. Abans d’iniciar la mitosi la cèl·lula està en interfase i torna a estar en interfase un cop acabada la divisió; és el que anomenem cicle cel·lular. INTERFASE (O FASE DE REPÒS). És el període comprès entre dues mitosis; la cèl·lula fa “vida normal” i, quan arriba el moment de la divisió, duplica l’ADN i prepara la maquinària i els recursos necessaris per a tirar-la endavant. Podem distingir: • fase G1: és la immediatament posterior a la mitosi i sol ser la fase més llarga de tot el cicle cel·lular. Durant aquesta etapa les cèl·lules creixen i es restaura el volum cel·lular normal, que s’havia reduït al dividir-se la cèl·lula a la meitat durant la mitosi. A més, se sintetitzen ARN i proteïnes essencials per a la replicació del ADN. • fase S o de síntesi: breu període durant el qual es replica l’ADN i que es completa poc abans que comenci la mitosi. Abans d’aquesta fase, les cèl·lules contenen la quantitat normal de l’ADN (n o 2n, en funció de si és haploide o diploide); durant la fase S la quantitat de ADN es duplica com pas previ a la divisió cel·lular, que servirà per a repartir-lo equitativament entre les dues cèl·lules filles. • fase G2: interval entre el final de la fase S i el començament de la mitosi, relativament curt, durant el qual les cèl·lules es preparen per a l’activitat mitòtica, acumulant energia i sintetitzant les proteïnes essencials per a la mateixa. Aquestes cèl·lules ja disposen d’una doble dotació d’ADN. MITOSI. Un cop duplicat el material genètic, cal repartir-lo equitativament. A través d’un seguit d’etapes, es produeix la desaparició del nucli, l’aparició de cromosomes a partir de la cromatina, i el repartiment equitatiu de l’ADN gràcies a un aparell mitòtic (diplosomes i fus acromàtic). • Profase: marca el començament de la mitosi i en ella els cromosomes, prèviament duplicats durant la fase S, es fan visibles a mida que la cromatina es condensa. El nuclèol i l’embolcall nuclear van desapareixent. Al mateix temps, el diplosoma (parell de centríols) s’ha duplicat i els dos diplosomes resultants migren cap als pols oposats de la cèl·lula, mentre que al mateix temps es formen entre ells el fus acromàtic, un seguit de microtúbuls que van de diplosoma a diplosoma. • Prometafase: els cromosomes metafàsics són perfectament visibles i estan formats per dues cromàtides germanes unides pel centròmer. La membrana nuclear ha desaparegut del tot, permetent que els microtúbuls del fus, plenament format, es fixin als cromosomes metafàsics pels cinetocors. • Metafase: El moviment dels cromosomes al llarg dels microtúbuls permet que quedin alineats en l’equador de la cèl·lula, equidistants entre els diplosomes, formant la placa equatorial o metafásica. • Anafase: cada cromosoma metafàsic es trenca pel centròmer i es parteix en dues cromàtides germanes (o cromosomes anafàsics). Els filaments del fus s’encarreguen d’arrossegar una i altra cromàtida en sentits oposats, és a dir, en direcció a un o altre diplosoma. D’aquesta manera es garanteix el repartiment equitatiu del material genètic que prèviament s’havia replicat en l’interfase. • Telofase: en cadascun dels pols cel·lulars els cromosomes anafàsics es van descondensant fins a esdevenir novament cromatina; al seu voltant es forma de nou l’embolcall nuclear. Reapareix el nuclèol. Paral·lelament un anell contràctil fet d’actina i miosina (citosquelet) facilita la citocinesi o divisió de la cèl·lula en dues cèl·lules filles, habitualment de dimensions similars.