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Scissione binaria

Che cosa si intende per scissione binaria?

La scissione binaria è un tipo di riproduzione asessuata in cui una cellula madre si divide simmetricamente in due cellule figlie più piccole di eguali dimensioni.

La scissione binaria è tipica dei batteri, ma si adotta la stessa terminologia per indicare anche la riproduzione asessuata messa in atto da alcuni organismi eucariotici unicellulari, come protisti e lieviti.

Le modalità con cui si realizzano la scissione binaria nei procarioti e quella negli eucarioti sono, tuttavia, differenti.

Scissione binaria nei procarioti

Nei procarioti la scissione binaria assicura la crescita di una popolazione batterica, cioè l’aumento del numero di cellule e il mantenimento della specie nel tempo.

Nella maggior parte dei procarioti, una cellula continua a crescere finché non si divide per scissione binaria in due cellule figlie più piccole, geneticamente identiche alla cellula madre.

Esse sono pertanto dei cloni e l’unica fonte di variabilità che ci si può aspettare da una generazione alla successiva è quella derivata da eventuali errori non corretti insorti durante la duplicazione del DNA.

Quando una cellula madre si divide in due cellule figlie si dice che è avvenuta una generazione.

Il tempo necessario a un batterio per svolgere una generazione è variabile e dipende da vari fattori nutrizionali e genetici.

Escherichia coli, ad esempio, impiega circa 20 minuti per dividersi se le condizioni nutrizionali sono ottimali.

La separazione delle due cellule figlie avviene attraverso la formazione nella cellula madre di un setto, derivato dall’introflessione della membrana plasmatica e della parete cellulare e che si estende da direzioni opposte verso il centro della cellula.

Ogni cellula figlia riceve quantità sufficienti di vari composti organici e composti inorganici e di macromolecole, in modo da poter vivere autonomamente.

Poco prima che avvenga la scissione binaria, contemporaneamente all’accrescimento della cellula madre, il DNA si duplica, rimanendo ancorato alla membrana plasmatica.

Grazie al setto le due molecole di DNA vengono separate e distribuite nelle cellule figlie.

La scissione binaria in un tipico batterio di forma bastoncellare come Escherichia coli.

Le proteine necessarie alla scissione binaria nei procarioti

La divisione cellulare necessita di alcune importanti proteine, chiamate Fts, proteine filamentose sensibili alla temperatura (in riferimento alle caratteristiche di batteri mutanti nei geni che codificano per queste proteine).

Le proteine Fts formano un apparato di divisione chiamato divisoma.

Tra di esse, FtsZ forma un anello appena al di sotto della membrana plasmatica in corrispondenza del centro della cellula e richiama altre proteine.

FtsI dirige la costruzione della parete e quindi la sintesi di peptidoglicano, mentre FtsK si occupa della ripartizione dei due cromosomi alle cellule figlie.

L’apparato di divisione in un Gram negativo tipico come Escherichia coli. Nei Gram positivi il divisoma ha caratteristiche simili.

La scissione binaria negli eucarioti

Alcuni lieviti e protisti (alghe unicellulari e protozoi) si riproducono asessualmente per scissione binaria, che è tuttavia differente rispetto al meccanismo di divisione descritto nei procarioti.

La scissione binaria e gli altri meccanismi di riproduzione asessuata negli eucarioti prevedono una fase di divisione nucleare o cariocinesi (mitosi) che separa i cromosomi e una che porta alla ripartizione del citoplasma nelle cellule figlie (citodieresi).

Se le cellule figlie hanno pari dimensioni si parla di scissione binaria, gemmazione se dalla cellula madre si stacca una cellula figlia sotto forma di una piccola escrescenza, scissione multipla o schizogonia se la cellula madre va prima incontro a una serie di divisioni nucleari che la rendono polinucleata e solo in un secondo momento si ha la separazione dei citoplasmi creando numerose cellule figlie.

Anche la scissione binaria e le altre forme di riproduzione asessuata richiedono una fase preliminare per la duplicazione del DNA, a cui è dedicata la fase S del ciclo cellulare, contrariamente a quanto accade nei procarioti in cui la formazione dei due cromosomi avviene quasi contemporaneamente alla divisione cellulare.

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