Schema del ciclo cellulare
Genera schemi del ciclo cellulare, con etichette o muti: G1, S, G2 e M con G0, i tre checkpoint con le coppie ciclina-CDK, mitosi e citodieresi, e una versione sul cancro. Realizzati per la biologia a scuola e l'oncologia.
Esempi di schemi del ciclo cellulare
Render reali dei loro prompt: un ciclo cellulare etichettato con le fasi in scala su 24 ore, un ciclo semplice per scheda, i checkpoint con ciclina-CDK e una versione vuota. Un clic carica il prompt da modificare.
Leggere lo schema etichettato del ciclo cellulare: 24 ore in un cerchio
Parti dalla sottile fetta M in alto e segui le frecce in senso orario. Ogni arco è disegnato in proporzione alle ore indicate tra parentesi.
- 1
Fase M (0,5 h)
Mitosi, dalla profase alla telofase, poi citodieresi; due cellule figlie entrano in G1.
- 2
G1 (9 h), con G0 di lato
La cellula cresce sotto la ciclina D-CDK4/6; una cellula che smette di dividersi esce nell’ansa di G0.
- 3
Checkpoint G1/S → S (10 h)
Superato il punto di restrizione, la ciclina E-CDK2 avvia la replicazione del DNA e la ciclina A-CDK2 la porta avanti.
- 4
G2 (4,5 h) → checkpoint G2/M
Con il DNA copiato per intero e integro, la ciclina B-CDK1 rimanda la cellula in M.
Interfase, citodieresi, checkpoint: quale schema del ciclo cellulare ti serve
Il cerchio qui sopra è la versione completa. Quasi tutte le lezioni e gli articoli ne usano una parte, oppure disegnano lo stesso ciclo in un altro modo.
Interfase (G1, S e G2)
G1, S e G2 disegnate come tre cellule invece che come tre archi. Il nucleo resta intatto e la cromatina è dispersa, quindi non si vedono cromosomi distinti: a cambiare è il contenuto. In G1 la cellula cresce, in S ogni cromosoma viene copiato in due cromatidi fratelli e il centrosoma si duplica, in G2 la cellula ha due centrosomi e produce le proteine per la mitosi. L’interfase occupa circa 23,5 delle 24 ore, per questo una cellula al microscopio di solito si trova lì.
Fasi del ciclo cellulare con la cellula disegnata
L’anello con un piccolo disegno della cellula in ogni fase: una cellula piccola in G1, i cromosomi che raddoppiano in S, una cellula più grande con due centrosomi in G2, i cromosomi condensati in M, due cellule figlie dopo la citodieresi. Chiedi «una cellula disegnata in ogni fase», altrimenti lo strumento disegna il semplice anello etichettato.
Ciclo cellulare come grafico a torta
Fette proporzionali al tempo trascorso in ogni fase. Per una cellula umana con un ciclo di 24 ore sono G1 135°, S 150°, G2 67,5°, M 7,5°. Nell’esperienza di laboratorio sull’apice radicale di cipolla le fette nascono invece dai conteggi: la frazione di cellule osservate in ogni fase, moltiplicata per la durata del ciclo, stima quanto dura quella fase. Dai allo strumento i tuoi conteggi o le ore e le fette vengono proporzionate a quei valori.
Ciclo cellulare e mitosi
Il cerchio con la sottile fetta M estratta in una fila di cellule: profase, prometafase, metafase, anafase, telofase, poi citodieresi. È così che uno schema della mitosi si inserisce nel ciclo; la mitosi divide il nucleo e dura solo mezz’ora delle 24.
Checkpoint del ciclo cellulare
I tre checkpoint disegnati come cancelli, ognuno con ciò che controlla: G1/S (dimensioni della cellula, nutrienti, segnali di crescita, danni al DNA; qui agiscono p53, p21 e Rb), G2/M (DNA replicato del tutto e integro) e il checkpoint del fuso in metafase (ogni cinetocore attaccato a fibre provenienti da poli opposti). Aggiungi le coppie ciclina-CDK se la lezione tratta la regolazione.
Citodieresi nella cellula animale e vegetale
La divisione del citoplasma alla fine di M, disegnata per entrambi i tipi di cellula. Nella cellula animale un anello contrattile di filamenti di actina si stringe all’altezza della vecchia piastra metafasica e strozza la cellula in due lungo un solco di divisione. Nella cellula vegetale le vescicole del Golgi si raccolgono sulla piastra metafasica, si fondono in una piastra cellulare che cresce dal centro verso l’esterno e diventano la nuova parete tra le cellule figlie.
Ciclo cellulare nelle cellule tumorali
Il ciclo normale senza i suoi freni: un p53 mutato che non ferma più una cellula con il DNA danneggiato, un Rb perso che non tiene più chiuso il passaggio G1/S e un oncogene che manda un segnale di crescita che non si spegne mai. Chiedi di barrare i checkpoint che non funzionano, così il confronto con il cerchio normale si vede a colpo d’occhio.
Ciclo cellulare: schema semplice o disegno
Due parti, interfase e fase mitotica, oppure le quattro fasi G1, S, G2 e M senza checkpoint né cicline. Un disegno a tratto pulito che gli studenti possono ricopiare a mano. Scrivi «senza regolatori» e il cerchio resta a quattro o cinque etichette.
Le fasi del ciclo cellulare
Le fasi e i checkpoint che uno schema etichettato del ciclo cellulare mostra di solito, che cosa succede in ciascuno e che cosa lo guida o lo controlla. È il contenuto predefinito, salvo richieste diverse.
| Fase | Parte di | Che cosa succede | Guidata o controllata da |
|---|---|---|---|
| G0 | Fuori dal ciclo | Quiescenza: la cellula svolge il suo lavoro senza prepararsi a dividersi | I segnali di crescita la riportano in G1 |
| G1 | Interfase | La cellula cresce e accumula materiali ed energia per replicare il DNA | Ciclina D-CDK4/6 |
| Checkpoint G1/S | Fine di G1 | Verifica dimensioni, riserve, segnali di crescita e danni al DNA; punto di restrizione | p53, p21, Rb; la ciclina E-CDK2 lascia passare |
| S (sintesi) | Interfase | Il DNA viene replicato in cromatidi fratelli; il centrosoma si duplica | Ciclina A-CDK2 |
| G2 | Interfase | La cellula produce le proteine necessarie alla mitosi | La ciclina B-CDK1 si accumula |
| Checkpoint G2/M | Fine di G2 | Controlla che tutto il DNA sia replicato e integro | La ciclina B-CDK1 avvia l’ingresso in mitosi |
| Profase | Fase M (mitosi) | I cromosomi si condensano; il fuso comincia a formarsi | Ciclina B-CDK1 |
| Prometafase | Fase M (mitosi) | L’involucro nucleare si frammenta; i cinetocori si attaccano alle fibre del fuso | Ciclina B-CDK1 |
| Metafase | Fase M (mitosi) | I cromosomi si allineano sulla piastra metafasica | Checkpoint del fuso |
| Anafase | Fase M (mitosi) | I cromatidi fratelli si separano e migrano ai poli | APC/C, una volta soddisfatto il checkpoint del fuso |
| Telofase | Fase M (mitosi) | Gli involucri nucleari si riformano; i cromosomi si decondensano | — |
| Citodieresi | Fase M | Il citoplasma si divide: solco di divisione nelle cellule animali, piastra cellulare nelle vegetali | — |
Gli archi seguono la durata: in una cellula umana con ciclo di 24 ore, G1 ≈ 9 h, S ≈ 10 h, G2 ≈ 4,5 h, M ≈ 0,5 h. Le durate cambiano con il tipo cellulare: indica i valori del tuo programma e vengono disegnati quelli.
Che cos’è il ciclo cellulare?
Il ciclo cellulare è la sequenza ordinata di eventi con cui una cellula eucariotica cresce, duplica il DNA e si divide in due cellule figlie identiche: l’interfase (G1, S e G2) seguita dalla fase mitotica (M), con mitosi e citodieresi, e con checkpoint in G1/S, in G2/M e in metafase che fermano il ciclo finché le condizioni non sono giuste. I complessi ciclina-CDK fanno passare la cellula da una fase alla successiva.
In breve
- L’interfase occupa quasi tutto il tempo. In cellule umane a divisione rapida con un ciclo di 24 ore, G1 dura circa 9 ore, S circa 10, G2 circa 4,5 e M solo mezz’ora circa: per questo uno schema corretto disegna M come una fetta sottile.
- Il DNA si duplica una sola volta, in fase S. Ogni cromosoma viene replicato in due cromatidi fratelli uniti al centromero, e anche il centrosoma si duplica; G1 e G2 sono fasi di crescita e preparazione ai due lati.
- Tre checkpoint sorvegliano il ciclo. Quello di G1 (punto di restrizione) verifica dimensioni, riserve, segnali di crescita e danni al DNA; quello G2/M controlla che il DNA sia replicato del tutto e integro; quello del fuso trattiene l’anafase finché ogni cinetocore non è attaccato a fibre dei due poli.
- Le cicline vanno e vengono, le CDK restano. La quantità di CDK resta abbastanza costante mentre le cicline oscillano: ciclina D-CDK4/6 all’inizio di G1, ciclina E-CDK2 alla transizione G1/S, ciclina A-CDK2 durante la fase S e ciclina B-CDK1 alla transizione G2/M.
- Le cellule possono uscire dal ciclo in G0. Le cellule quiescenti aspettano in G0 finché un segnale non le riporta in G1; quelle che non si dividono mai o quasi mai, come le cellule muscolari cardiache e i neuroni maturi, restano in G0 per sempre.
Schema muto del ciclo cellulare da completare
Per etichettare il ciclo cellulare su questo schema vuoto, parti dalla sottile fetta in alto e segui le frecce in senso orario. Quattro punti in cui le etichette del ciclo cellulare finiscono più spesso nel posto sbagliato:
- 1
La fetta sottile è M, e subito dopo viene G1
La mitosi dura mezz’ora su 24; in senso orario seguono G1, poi S lungo il fondo, poi G2.
- 2
L’ansa che esce da G1 è G0
È un’uscita per le cellule che smettono di dividersi, non una quinta fase dentro il cerchio.
- 3
Il checkpoint del fuso sta dentro M
Il suo segno rosso è in metafase, dentro la fetta M; gli altri due stanno a G1/S e a G2/M.
- 4
Ciclina E o ciclina A
Il riquadro al segno G1/S è la ciclina E-CDK2; quello sotto l’arco S è la ciclina A-CDK2.
Ciclo cellulare e mitosi: che differenza c’è?
Il ciclo cellulare è tutta la vita di una cellula che si divide (crescita, replicazione del DNA e divisione), mentre la mitosi è solo la divisione del nucleo all’interno della fase M. La mitosi occupa circa mezz’ora di un ciclo umano di 24 ore; il resto è interfase.
| Ciclo cellulare | Mitosi | |
|---|---|---|
| Che cosa comprende | Interfase (G1, S, G2) e fase M | Divisione del nucleo all’interno della fase M |
| Replicazione del DNA | Sì, in fase S | No, il DNA è già duplicato |
| Fasi | G1, S, G2, M (e G0 fuori) | Profase, prometafase, metafase, anafase, telofase |
| Quota di un ciclo umano di 24 h | Tutte le 24 ore | Circa 30 minuti |
| Cromosomi | Per lo più cromatina semicondensata | Condensati e visibili al microscopio ottico |
| Checkpoint | G1/S, G2/M e del fuso | Quello del fuso, in metafase |
| Schema abituale | Un cerchio | Una fila di cellule, una per fase |
Il ciclo cellulare si disegna come cerchio e la mitosi come sequenza. La citodieresi di solito si conta nella fase M, ma è un processo distinto dalla mitosi.
Domande frequenti sul ciclo cellulare
Come si disegna uno schema del ciclo cellulare?
Traccia un cerchio, dividilo in senso orario in G1, S, G2 e M con archi proporzionali alla durata di ciascuna fase, raggruppa G1, S e G2 come interfase, fai partire G0 da G1 e segna i checkpoint in G1/S, in G2/M e in metafase. Con questo generatore descrivi la versione che ti serve e il cerchio viene disegnato in quest’ordine.
Quali sono le fasi del ciclo cellulare?
L’interfase (G1, S e G2) e la fase M, cioè la mitosi (profase, prometafase, metafase, anafase, telofase) seguita dalla citodieresi. Le cellule che smettono di dividersi passano da G1 a G0.
Che cosa succede durante l’interfase?
La cellula cresce e copia il suo DNA: in G1 cresce e produce proteine e organelli, in S replica ogni cromosoma in due cromatidi fratelli e duplica il centrosoma, in G2 produce le proteine che servono alla mitosi. L’interfase occupa circa 23,5 ore di un ciclo umano di 24; i checkpoint G1/S e G2/M si trovano ai suoi due passaggi.
C’è uno schema del ciclo cellulare etichettato e uno vuoto da etichettare?
Sì, sono entrambi gratis in questa pagina: il ciclo etichettato è la soluzione e quello vuoto ha una riga di risposta per ogni fase, checkpoint e regolatore. Puoi anche generare una nuova coppia con il livello di dettaglio che vuoi.
Quali sono i tre checkpoint del ciclo cellulare?
Il checkpoint G1/S (punto di restrizione), il checkpoint G2/M e il checkpoint del fuso (M) in metafase. Controllano, nell’ordine, se condizioni e DNA permettono la replicazione, se tutto il DNA è stato copiato senza danni e se ogni cromosoma è attaccato al fuso.
Quali complessi ciclina-CDK controllano il ciclo cellulare?
Ciclina D-CDK4/6 in G1, ciclina E-CDK2 alla transizione G1/S, ciclina A-CDK2 durante la fase S e ciclina B-CDK1 alla transizione G2/M. La quantità di CDK resta stabile; le cicline salgono e scendono, così ogni complesso è attivo solo nella sua finestra.
Che cos’è la fase G0?
G0 è uno stato di riposo fuori dal ciclo, in cui la cellula svolge il suo lavoro senza prepararsi a dividersi. Alcune cellule tornano in G1 su un segnale; le cellule muscolari cardiache e i neuroni maturi restano in G0 per sempre.
Quanto dura ogni fase del ciclo cellulare?
In cellule umane a divisione rapida con un ciclo di 24 ore, circa 9 ore in G1, 10 in S, 4,5 in G2 e mezz’ora in M. Il ciclo va da circa otto minuti negli embrioni precoci del moscerino della frutta a un’intera vita in G0 per alcune cellule umane.
Che cosa fanno p53 e Rb nel ciclo cellulare?
Sono due freni che agiscono soprattutto al checkpoint di G1. p53 ferma il ciclo quando rileva DNA danneggiato e attiva p21, che blocca i complessi ciclina-CDK; Rb trattiene il fattore di trascrizione E2F finché le CDK non fosforilano Rb e liberano E2F per avviare la fase S.
Che cosa succede quando i checkpoint falliscono?
Le cellule si dividono con cromosomi danneggiati o ripartiti male, e la divisione senza freni è una strada verso il cancro. Rb, p53 e p21 sono stati scoperti tutti difettosi in cellule tumorali, e TP53, il gene di p53, è mutato in più della metà dei tumori umani.
Il ciclo cellulare è la stessa cosa della mitosi?
No. La mitosi è la divisione del nucleo all’interno della fase M; il ciclo cellulare comprende anche l’interfase, in cui la cellula cresce e copia il DNA. La tabella di confronto qui sopra li mette uno accanto all’altro.
Fonti
- The Cell Cycle — Biology 2e, section 10.2 — OpenStax
- Control of the Cell Cycle — Biology 2e, section 10.3 — OpenStax
- Cell Cycle, Mitotic (R-HSA-69278) — Reactome
- G1/S Transition (R-HSA-69206) — Reactome
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