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La crescita degli organi del nostro corpo si basa sull’aumento
del numero delle cellule che li compongono.
Una cellula somatica (del corpo o soma) si definisce diploide
(2n) perché possiede una coppia di cromosomi omologhi (uno
di derivazione materna e uno di derivazione paterna).
Il processo mediante il quale le cellule somatiche si duplicano,
è detto mitosi. Nella mitosi, da una cellula «madre» si
formano due cellule «figlie» identiche.
Esso avviene in varie fasi ed ha lo scopo di trasmettere
l'informazione genetica alle cellule figlie in modo che abbiano
le identiche caratteristiche e le identiche funzioni della cellula
madre.
Le cellule figlie, risultanti da questa divisione, sono
identiche alla cellula genitrice.
Ciclo Cellulare • IL ciclo cellulare di una cellula eucariotica è
diviso in 4 fasi successive
• La Cellula o si sta dividendo oppure è in Interfase
• 12 ore o più lungo
Fase G1
• Gap Phase
– Tra Mitosi e Fase S
• La fase più lunga del ciclo
– Altamente variabile a seconda del tipo cellulare
• Periodo di crescita cellulare (la cellula
riacquista le sue dimensioni normali)
– Sintesi di RNA e proteine
– Preparazione per la duplicazione del DNA
Fase S
• S = Sintesi
• Durante la fase S avviene la Replicazione del DNA
– Tutte le proteine che servono vengono sintetizzate durante la fase G1
Fase G2
• Secondo Gap
• Si trova tra fase S e Mitosi
• Relativamente corta
• Le cellule si predispongono per la
divisione mitotica
– Produzione proteine specifiche
– Controllo del DNA replicato al fine di
correggere eventuali errori
Fase M
• M = Mitosi
• Processo continuo che porta alla
formazione di 2 cellule figlie da una
cellula madre
• Mantenuto lo stesso contenuto di DNA
• Figure Mitotiche possono essere
d’aiuto per il riconoscimento istologico
– Figure mitotiche anormali possono essere
indice di patologia
Prima tappa della divisione cellulare è la duplicazione del
genoma. Essa avviene sempre nel modo più fedele, affinché
le cellule figlie possano ricevere identico patrimonio ereditario.
Seconda tappa è la separazione dei due corredi cromosomici
e la divisione del citoplasma.
Le cellule figlie così prodotte diventano
di nuovo diploidi si rendono
indipendenti (ma nei tessuti
rimangono legate l'una all'altra).
Terza ed ultima tappa è la reintegrazione delle strutture e
delle riserve di una o di ambo le cellule.
La discendenza di una cellula che si divide mediante la mitosi
consta di cellule fornite di identico patrimonio genetico (a
meno di eventuali mutazioni) e forma un clone.
I cromosomi
• Ogni cromosoma è costituito
da due filamenti di materiale
genetico identici, essendo l’uno
la copia dell’altro;
•i due filamenti, chiamati
cromatidi, sono uniti tra loro in
una regione di contatto detta
centromero.
I cromatidi fratelli sono la coppia dei cromatidi uniti per il centromero, che derivano
dalla replicazione di un cromosoma.
Tutte le cellule somatiche nel nostro organismo sono diploidi, cioè hanno due copie
di ogni cromosoma, uno di origine paterna, l'altro di origine materna. Durante il ciclo
cellulare tutto il genoma di una cellula somatica si duplica. I cromosomi vengono
duplicati durante la fase S del ciclo cellulare, che segue la fase G1 (gap 1) e precede
la fase G2 (gap 2).
L'insieme di questi tre momenti costituisce l'interfase che a sua volta precede la
mitosi o la meiosi.
Ogni singolo cromosoma ora è costituito da due copie cromosomiche, i cromatidi
fratelli, che resteranno legati fra loro a livello del centromero fino al momento della
mitosi. I due cromatidi fratelli verranno separati durante l'anafase, a questo punto
essi prenderanno nuovamente il nome di cromosomi, poiché condurranno vita
indipendente.
profase
anafase
metafase
telofase citodieresi
La membrana
nucleare si rompe
La membrana
nucleare si riforma
Si forma il
fuso mitotico
I cromosomi si iniziano a
delineare
La durata media di questo meccanismo varia, in media, tra le 10 e le
30 ore.
Fasi della Mitosi
• La mitosi si divide in 4 fasi
– Profase
– Metafase
– Anafase
– Telofase
• Le cellule altamente differenziate possono evitare la fase M ed entrare in Fase G0
– La fase G0 rappresenta l’assenza completa dei processi preparatori alla Fase M
Fase G0
Profase
• Durante l’interfase il materiale genetico si trova in forma di cromatina nucleare
• Durante la Profase i cromosomi si condensano assumendo la loro forma tipica e diventano visibili al microscopio
• Ogni cromosoma è diviso in due subunità dette Cromatidi
• Scompare l’involucro nucleare
• Si forma il fuso mitotico
Metafase
• Negli eucarioti superiori il passaggio dalla
profase alla metafase è segnato dalla
scomparsa del nucleo
– I cromosomi si spostano verso la porzione
mediana della cellula
• Il fuso è completamene formato e i
cromosomi sono disposti all’equatore della
cellula
Anafase
• Questa fase inizia quando i
microtubuli iniziano a spostarsi
verso i poli
– Trascinano i cromatidi
• I cromatidi sono quindi localizzati
ai poli opposti della cellula
Telofase
• Quando il movimento dei cromatidi si è
completato inizia la telofase
• I cromatidi despiralizzano e i cromosomi
diventano invisibili
• Si riforma l’involucro nucleare
– A partire dal reticolo endoplasmatico rugoso
• Il fuso inizia a sparire al momento di
transizione anafase/telofase
Citodieresi
• La citodieresi rappresenta la separazione
fisica delle due cellule figlie
• La membrana plasmatica si separa in due
• Il solco sulla membrana plasmatica si
forma grazie a microfilamenti localizzati
sotto la membrana stessa
• Il solco sarà perpendicolare al fuso
mitotico (zona equatoriale)
Le cellule del corpo deputate alla riproduzione (i gameti)
subiscono un processo di divisione cellulare diverso dalla
mitosi.
•La meiosi è un processo di divisione cellulare in cui a partire
da una cellula «madre» si formano 4 cellule «figlie», diverse
tra loro in quanto a quantità e informazione del patrimonio
genetico. Le cellule progenitrici (oogoni e spermatogoni) da
cui origineranno le cellule germinative, oociti e spermatozoi
sono diploidi posseggono, cioè, 46 cromosomi, 23 coppie di
cromosomi.
La meiosi interessa unicamente le cellule destinate alla
riproduzione.
La meiosi
S. Beninati
Raddoppiamento del DNA
Crossing-over
RIDUZIONALE
EQUAZIONALE
APLOIDI
APLOIDI
DIPLOIDE
Meiosi
• Processo di divisione cellulare, tramite il
quale si originano le cellule germinali
• Risultati di questo processo
– Riduzione del numero Diploide (2n) dei
cromosomi ad Aploide (1n)
– Assicura che ognuno dei gameti porti una
quantità aploide sia di DNA che di
cromosomi
– Ricombinazione dei geni
• Assicura la variabilità e la diversità genica
Meiosi I Divisione Riduzionale
• Le coppie di cromosomi omologhi si allineano ed ogni membro della coppia si allontana verso il polo opposto della cellula che si divide
• Riduzione da Diploide (2n) ad Aploide (1n)
• Inizia alla fine dell’Interfase del ciclo cellulare
• All’inizio della Gametogenesi – La quantità di DNA così come il numero di cromosomi è doppia
• 4 fasi
– Profase I - Anafase I
– Metafase I - Telofase I
Cromosomi si spiralizzano, formando grossi filamenti nel nucleo
Coppie di cromosomi omologhi si affiancano in registro, dando origine alle tetradi
Cromosomi si condensano maggiormente, si ha Crossing-over in corrispondenza dei Chiasmi
Cromosomi si spiralizzano ulteriormente e cominciano a separarsi
Cromosomi massima condensazione, scompaiono nucleolo e membrana nucleare. Cromosomi liberi nel citoplasma
Fase più lunga, anche giorni 90% della meiosi
Meiosi II Divisione Equazionale
• Avviene senza precedente sintesi di DNA
• Molto simile a Mitosi
• Procede velocemente attraverso le 4 fasi
– Profase II - Anafase II
– Metafase II - Telofase II
• Risultato
– 4 cellule figlie Aploidi
– Ognuna con un singolo Cromatidio
Meiosi nell’essere umano
• Organismi viventi che presentano una riproduzione
sessuata, i gameti prima di giungere a maturazione
completa, e quindi essere pronti per la fecondazione,
subiscono le due divisioni meiotiche al fine di dimezzare il
corredo diploide e renderlo aploide
• Spermatogenesi
– Processo di maturazione dello spermatozoo:
– Spermatogonio → spermatocita I → spermatocita II → spermatidi
→ spermatozoo
• Oogenesi
– Processo di maturazione dell’oocita:
– oogonio → oocita I → oocita II → corpuscolo polare → oocita
maturo + 3 corpuscoli polari (che degenereranno)
La divisione meiotica prevede una fase iniziale di duplicazione del
materiale genetico seguita da di 2 divisioni cellulari successive.
- la prima divisione è detta riduzionale, perché riduce il numero di
corredo cromosomico da 2n (diploide) a n (aploide). Infatti a
separarsi in ogni cellula sono i due diversi cromosomi materno e
paterno in doppia copia. L’informazione è quindi una sola per ogni
cromosoma.
- La seconda divisione è detta equazionale, perché lascia
inalterato il numero di cromosomi. I due cromatidi gemelli si
separano.
La cellula madre produce 4 cellule figlie, ognuna delle quali eredita
solo una copia del corredo cromosomico.
Ogni gamete, quindi, eredita solo 23 cromosomi.
Alla fecondazione i due gameti (aploidi quindi n) si fondono e
ristabiliscono il numero di cromosomi di una cellula normale (diploide
2n con 46 cromosomi).
La cellula prodotta dalla fusione dei due gameti si chiama zigote ed
ha metà corredo cromosomico materno e metà paterno.. Essa,
dividendosi per successive divisioni mitotiche, dà origine all’embrione
e quindi al nuovo individuo.
https://www.youtube.com/watch?v=3-mrutwpULw
http://www.youtube.com/watch?v=uH4UUv7Cr4A meiosi e mitosi
http://www.youtube.com/watch?v=8Z7wrAGotqo&feature=related meiosi
http://www.youtube.com/watch?v=_sQHgdS3QFw&NR=1&feature=fvwp mitosi
La mitosi è il processo di divisione cellulare in cui dalla cellula madre diploide
si ottengono due cellule figlie con corredo cromosomico diploide.
La meiosi è il processo di divisione cellulare in cui da una cellula madre
diploide si ottengono quattro cellule figlie con corredo cromosomico dimezzato,
quindi aploide.
Differenze fra mitosi e meiosi:
La mitosi: da una cellula ne ottengo due
La meiosi: da una cellula ne ottengo quattro
La mitosi: le cellule figlie sono uguali alla cellula madre ed hanno stesso
numero di cromosomi
La meiosi: le cellule figlie non sono uguali poiché hanno numero di cromosomi
dimezzato
La mitosi: avviene in tutte le cellule somatiche del corpo (fatta eccezione per le
cellule nervose)
La meiosi avviene solo negli organi sessuali
La mitosi consiste nella duplicazione del DNA seguita da una divisione
La meiosi consiste in una duplicazione del DNA, seguita da due successive
divisioni dette meiosi I e meiosi II.
Meiosi Mitosi