Differenza tra il ciclo cellulare e la divisione cellulare

Differenza principale - Ciclo cellulare vs divisione cellulare

Il ciclo cellulare e la divisione cellulare consistono in una serie di eventi che si svolgono sequenzialmente nella vita di una cellula. Il ciclo cellulare include l'intera serie di eventi, l'interfase della cellula che è seguita dalla fase mitotica, che viene poi seguita dalla citochinesi. L'interfase del ciclo cellulare può essere divisa in tre fasi sequenziali: G₁, S e G₂. La divisione cellulare si verifica durante i periodi mitotico e citocinetico del ciclo cellulare. Il periodo mitotico può essere suddiviso in quattro fasi: profase, metafase, anafase e telofase. La citochinesi è la divisione del citoplasma. Il differenza principale tra il ciclo cellulare e la divisione cellulare è quello il ciclo cellulare è la serie di periodi nella vita della cellula mentre la divisione cellulare è la serie di fasi in cui la cellula si divide per aumentare il suo numero nella popolazione.

Questo articolo spiega,

1. Cos'è il ciclo cellulare
      - Fasi, caratteristiche, regolamento
2. Cos'è la divisione cellulare
      - Fasi, caratteristiche, regolamento
3. Qual è la differenza tra Cell Cycle e Cell Division

Cos'è il ciclo cellulare

Il ciclo cellulare è la serie di eventi che si svolgono durante la vita della cellula. Il ciclo cellulare eucariotico è composto principalmente da tre periodi sequenziali: interfase, fase mitotica e citochinesi. Durante l'interfase, la crescita cellulare avviene attraverso la sintesi delle proteine ​​richieste per gli stadi futuri della cellula e la replicazione del DNA per eseguire la divisione cellulare. Durante la fase mitotica, il nucleo è diviso in due nuclei figlia geneticamente identici, iniziando la divisione cellulare. Citochinesi è la divisione del citoplasma della cellula genitrice. I checkpoint del ciclo cellulare assicurano la corretta divisione delle cellule eucariotiche.

Il ciclo cellulare procariotico può essere suddiviso in tre periodi sequenziali: B, C e D. La replicazione del DNA viene iniziata al periodo B e continuata durante il periodo C. Termina al periodo D. La cellula batterica si divide anche in cellule figlie durante il periodo D.

Periodi del ciclo cellulare

Il ciclo cellulare eucariotico è composto da tre fasi sequenziali principali conosciute come interfase, fase M e citochinesi. Il interphase è la fase iniziale del ciclo cellulare negli eucarioti. Prima di entrare nella divisione cellulare, la cellula si prepara per la divisione prendendo tutti i nutrienti che necessitano nella cellula, la sintesi proteica e la replicazione del DNA durante l'interfase. L'interfase richiede circa il 90% del tempo totale del ciclo cellulare.

L'interfase può essere divisa in tre fasi, che si verificano una dopo l'altra. Sono G₁ fase, fase S e G₂ fase. Prima di entrare nel G₁ fase, una cellula normalmente esiste al sol₀ fase. La G₀ fase è la fase di riposo in cui la cellula lascia il ciclo cellulare e interrompe la sua divisione. Generalmente, le cellule non divisorie degli organismi multicellulari, che sono in G₁ fase inserire questo quiescente G₀ fase. Alcune cellule come i neuroni rimangono dormienti permanentemente. Alcune cellule come il rene, il fegato e le cellule dello stomaco rimangono semipermanenti nella G₀ fase. Alcune cellule come le cellule epiteliali non entrano in G₀ fase. Inserimento delle celle in G₀ fase è mostrata in Figura 1.

Figura 1: ingresso alla fase G0

Il sol₁ fase o la fase di crescita è la prima fase del ciclo cellulare. Le attività biosintetiche della cellula avvengono rapidamente durante il G₁ fase. La sintesi delle proteine, così come l'aumento del numero di organelli come i mitocondri e i ribosomi, si verificano alla₁ fase, crescendo la cellula nella sua dimensione. sol₁ la fase è seguita dalla fase S. La replica del DNA inizia e completa durante il S fase, formando due cromatidi fratelli per singolo cromosoma. La ploidia della cellula rimane invariata dal raddoppiamento della quantità di DNA durante la replicazione. La fase S viene completata entro un breve periodo di tempo al fine di salvare il DNA da fattori esterni come i mutageni. La fase S è seguita dalla G₂ fase. Il sol₂ fase è la seconda fase di crescita dell'interfase che consente alla cellula di completare la sua crescita prima della sua divisione.

Regolazione del ciclo cellulare dei complessi Cyclin-CDK

L'insorgenza del ciclo cellulare in maniera sequenziale è regolata da due classi di molecole regolatrici: le cicline e le chinasi dipendenti dalla ciclina (CDK). Le cicline producono subunità regolatorie mentre le CDK producono subunità catalitiche. Sia cyclins che CDK funzionano in modo interattivo. La preparazione della cella per la fase S che è alla G₁ la fase è fatta dal G₁ complesso cyclin-CDK promuovendo l'espressione di fattori di trascrizione che promuovono le cicline S. Il complesso G1 cyclin-CDK degrada anche gli inibitori di fase S.

I tempi del G₁ la fase è regolata dalla ciclina D-CDK4 / 6, che viene attivata da G₁ complesso cyclin-CDK. Il complesso cyclin E-CDK2 spinge la cella da G₁ alla fase S (G₁/ Transizione S). Cyclin A-CDK2 inibisce la replicazione del DNA della fase S smontando il complesso di replicazione. Un grande pool di cyclin A-CDK2 attiva il G₂ fase. Cyclin B-CDK2 spinge G₂ fase alla fase M (G₂/ M transizione). 

Regolazione del ciclo cellulare attraverso i checkpoint

Durante l'interfase possono essere identificati due punti di controllo: G₁/ S checkpoint e G2 / M checkpoint. La transizione di G₁/ S, è il passo limitante della velocità del ciclo cellulare che è noto come punto di restrizione. Dal G₁/ S checkpoint, viene controllata la presenza delle materie prime sufficienti per la replicazione del DNA. La simultanea replicazione del DNA in un embrione in crescita è controllata da G₂/ M checkpoint, ottenendo una distribuzione cellulare simmetrica nell'embrione.

Figura 2: Ciclo cellulare con Cyclin-CDK e punti di controllo

Cos'è la divisione cellulare

La divisione cellulare è la divisione di una cellula madre in due cellule figlie. Ciò include due periodi del ciclo cellulare: divisione mitotica e citochinesi.

Periodi di divisione cellulare

Le quattro fasi nel divisione mitotica sono la profase, la metafase, l'anafase e la telofase. Durante prophase, i cromatidi sono condensati nei cromosomi, esibendo strutture filiformi corte e spesse. Questi cromosomi sono allineati nella piastra equatoriale della cellula mediante la formazione di un apparato mandrino. L'apparato mandrino è composto da tre componenti: microtubuli mandrino, microtubuli cinetocore e complessi proteici cinetocore. I complessi proteici cinetocore sono collegati ai centromeri di ciascun cromosoma. Tutti i microtubuli in una cellula sono controllati da due centrosomi disposti ai poli opposti della cellula, formando l'apparato del fuso. I microtubuli mandrino sono collegati a ciascuno dei due centrosomi dalle loro due estremità. I microtubuli cinetocore, a partire da un centrosoma, sono attaccati al centromero attraverso il complesso proteico cinetocore.  

Durante metafase, i microtubuli cinetocore vengono contratti, allineando i singoli cromosomi bivalenti sull'equatore delle cellule. La tensione è generata sul centromero che tiene insieme i due cromatidi fratelli presso anaphase contraendo ulteriormente i microtubuli cinetocore. Questa tensione porta alla scissione di complessi proteici coesi nel centromero, separando i due cromatidi fratelli a parte, producendo due cromosomi figlia. Durante telofase, questi cromosomi figli sono tirati verso i poli opposti dalla contrazione dei microtubuli cinetocore.

Dopo aver completato la fase mitotica, la cellula madre subisce la divisione citoplasmatica, risultando in due cellule separate geneticamente identiche. Il cytokinesis è avviato alla tarda anafase. Durante la citochinesi, gli organelli, insieme al citoplasma, sono divisi tra due cellule figlie dalla membrana cellulare in modo approssimativamente uguale. La citochinesi delle cellule vegetali avviene attraverso la formazione di una piastra cellulare nel mezzo della cellula madre. La citochinesi delle cellule animali avviene attraverso il solco di scissione formato dalla membrana cellulare. La differenza tra citochinesi di cellule vegetali e animali è il requisito di una formazione di nuove pareti cellulari che circondano la cellula vegetale.

Fasi della divisione cellulare

Regolazione della divisione cellulare mediante complessi e punti di controllo Cyclin-CDK

Il complesso cyclin B-CDK2 controlla i tempi del G₂ fase, entrando nella divisione mitotica. Un singolo, ma critico checkpoint può essere identificato. È conosciuto come il checkpoint di metafase poiché si svolge alla metafase avanzata. Durante il checkpoint di metafase, viene verificato l'allineamento di tutti i singoli cromosomi bivalenti sull'equatore delle cellule. Il punto di controllo della metafase consente l'eguale segregazione dei cromosomi tra le cellule figlie. La cellula divisoria a metafase in ritardo dovrebbe passare il checkpoint mitotico per entrare in anafase.

Differenza tra il ciclo cellulare e la divisione cellulare

Definizione

Ciclo cellulare: Il ciclo cellulare è la serie di periodi della vita della cellula.

Divisione cellulare: La divisione cellulare è la divisione di una cellula in due cellule figlie, aumentando il numero di cellule nella popolazione.

periodi

Ciclo cellulare: Il ciclo cellulare è composto da tre periodi: interfase, divisione mitotica e citochinesi.

Divisione cellulare: La divisione cellulare si verifica negli ultimi due periodi del ciclo cellulare, divisione mitotica e citochinesi.

Regolamento attraverso i complessi Cyclin-CDK

Ciclo cellulare: Cyclin D-CDK4 / 6, cyclin E-CDK2, cyclin A-CDK2 e cyclin B-CDK2 sono coinvolti nella regolazione del ciclo cellulare.

Divisione cellulare: Cyclin B-CDK2 sono coinvolti nella regolazione della divisione cellulare.

Regolamento attraverso i punti di controllo

Ciclo cellulare: Durante l'interfase possono essere identificati due punti di controllo: G₁/ S checkpoint e G₂/ M checkpoint. 

Divisione cellulare: Il checkpoint mitotico è coinvolto nella regolazione della divisione cellulare.

Conclusione

Sia il ciclo cellulare che la divisione cellulare contengono periodi diversi ma sequenziali della vita della cellula. Il ciclo cellulare è composto da tre periodi. Sono interfase, fase mitotica e citochinesi. La divisione mitotica e la citochinesi sono chiamate collettivamente come divisione cellulare. L'interfase del ciclo cellulare è composta da G₁, S e G₂ fasi. La divisione mitotica è composta da quattro fasi: profase, metafase, anafase e telofase. La telofase è seguita dalla citochinesi. La principale differenza tra il ciclo cellulare e la divisione cellulare è il fatto che la divisione cellulare è una parte del ciclo cellulare.

Riferimento:
1. "Ciclo cellulare". Wikipedia. Wikimedia Foundation, 08 marzo 2017. Web. 10 marzo 2017.

Cortesia dell'immagine:
1. "0329 Cell Cycle" di OpenStax - (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia
2. "0332 Ciclo cellulare con cicloni e punti di controllo" di OpenStax - (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia
3. "Sequenza di cellule di mitosi" di LadyofHats - Opera propria. (Dominio pubblico) via Commons Wikimedia