Quale biologo non saprebbe dare la definizione di mitosi? È quel processo che porta alla formazione di due cellule a partire da una cellula madre senza variazioni del patrimonio genetico originale. A partire da una cellula, quindi, si generano due cloni identici. La mitosi è una delle fasi del ciclo vitale di una cellula, che possiamo rappresentare in questo modo:
Se vogliamo dettagliare meglio ciascuna fase del ciclo, possiamo espandere il disegno in questo modo:
Ci sono quindi 4 fasi:
G1 o Gap 1, in cui la cellula cresce e svolge il proprio metabolismo mentre i suoi organuli si duplicano;
S, cioè la fase in cui il DNA si duplica in vista di una divisione in due cellule;
G2 o Gap 2, in cui la cellula completa la preparazione degli organuli e si allunga;
M, ovvero mitosi e citodieresi, in cui la cellula divide prima il suo nucleo (mitosi) e poi il suo citoplasma (citodieresi) in due cellule figlie.
A sua volta la mitosi è divisa in fasi diverse:
profase, in cui i centrioli si spostano ai due lati del nucleo e il DNA si condensa in due cromatidi tenuti insieme da un centromero (due cromatidi uniti insieme formano un cromosoma);
prometafase, in cui si disperde la membrana nucleare e i centrioli cominciano a legarsi ai lati opposti dei centromeri attraverso i microtubuli;
metafase, in cui i cromosomi sono uniti da entrambi i lati ai microtubuli e sono disposti sulla piastra metafasica, a metà strada tra i centrioli;
anafase, in cui i microtubuli si accorciano e i cromosomi vengono tirati verso i poli opposti del fuso mitotico. I centromeri si dividono e in ciascun polo finisce un cromatidio;
telofase, in cui ai due poli si riforma la membrana nucleare e il DNA si decondensa e la cellula si prepara alla citodieresi.
Questo video è un riassunto molto chiaro di tutto il processo mitotico.
Ma torniamo alla visione d’insieme del ciclo cellulare. Un disegno simile a quello che abbiamo visto all’inizio c’è in qualunque libro di biologia. Spesso, però, non lo guardiamo davvero per quello che è: un aerogramma o grafico a torta. Come in tutti i grafici a torta, quindi, dovremmo considerare la dimensione delle varie fette e non solo la loro successione. Ogni fetta corrisponde a un certo numero di ore perché la vita media di una cellula nel nostro corpo dura 24 ore:
Quindi, possiamo esprimere le stesse informazioni in termini di percentuali:
Se la osserviamo in questi termini, quindi, solo il 4% del tempo di una cellula viene trascorso per effettuare la fase M. Nel restante 96% del giorno, la cellula si prepara alla divisione e intanto svolge le sue funzioni specifiche.
Nella spiegazione scolastica classica, però, rischiamo di perdere di vista questo grafico. Spendiamo molto tempo a parlare della mitosi, tuttavia, troppo spesso ci dimentichiamo di spiegare quanto tempo dura.
Poi spendiamo tanto tempo per spiegare la struttura e la duplicazione del DNA, ma ci ricordiamo di collocare questi eventi nella fase S del ciclo?
Dopo la duplicazione parliamo di trascrizione e traduzione, cioè di sintesi di mRNA e produzione di proteine. Ci ricordiamo di collocare questi eventi nel ciclo cellulare (in particolare nella fase G1 o nella fase G0)?
Come abbiamo detto parlando di metodo scientifico, non limitiamoci a introdurre uno schema generico per poi dimenticarlo subito dopo. Muoviamoci in quel contesto, torniamoci sopra ogni volta che parliamo di un processo metabolico.
Perché seguire questo criterio? Per aiutare gli studenti a definire il quadro d’insieme e a non pensare alla spiegazione come una serie di pezzi del puzzle che mai si incastreranno uno con l’altro.