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