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CICLO CELLULAREProcesso con il quale le cellule si dividono e si moltiplicano, duplicando le informazioni genetiche racchiuse nel loro nucleo. Nella specie umana, dall’uovo fecondato hanno origine circa 100mila miliardi di cellule (in un organismo adulto)

MITOSI MEIOSI

Ciclo cellulare delle cellule SOMATICHE

Da UNA cellula diploide (46 cromosomi nella specie umana) se ne ottengono DUE IDENTICHE

Ciclo cellulare delle cellule GERMINALI

Da UNA cellula DIPLOIDE si ottengono QUATTRO cellule APLOIDI con corredo genetico DIMEZZATO (23 cromosomi nella specie umana)

Biologia generale 2015 - Prof.ssa Bernardo

Cellula DIPLOIDEcellule che contengono 2 COPIE(oppure 1 COPPIA) di CROMOSOMA x TIPO

Cellule APLOIDEcellule che contengono

1 COPIA di CROMOSOMA x TIPO


Cariotipo diploide delle cellule somatiche

Cariotipo aploide di una cellula germinale (gamete)


DIVISIONE CELLULARE - MitosiNEGLI ORGANISMI UNICELLULARI:Serve ad aumentare il numero degli individui, e dunque la duplicazione cellulare in questo caso corrisponde con la riproduzione dell’organismo.

NEGLI ORGANISMI PLURICELLULARI:Svolge un ruolo importante nell’accrescimento degli organismi e nella rigenerazione dei tessuti.

Tutte le cellule si riproducono!


CICLO CELLULARE

MITOSIripartisce in modo identico il materiale genetico alle cellule figlie.Il ciclo cellulare mitotico avviene nello stesso modo in tutte le cellule eucariotiche, dalle amebe all’uomo. Le uniche differenze riguardano i tempi.


DUPLICAZIONE DEL GENOMA

SEGREGAZIONE DELLE DUE COPIE DEL GENOMA ALLE

CELLULE FIGLIE

SEPARAZIONE DELLE CELLULE FIGLIE (CITODIERESI)

DIVISIONE CELLULARE - Mitosi


CICLO CELLULARE INTERFASE • G1= Gap1 • S= Sintesi• G2= Gap 2

DIVISIONE CELLULARE • Mitosi • Citodieriesi


FASE G1:

• Intervallo di tempo definito GAP1, nel quale dopo la precedente MITOSI, le cellule figlie neoformate iniziano un periodo di riposo, la cui durata è variabile e nel quale non si attua la duplicazione del DNA, ma si ha la trascrizione (sintesi di RNA) e la traduzione (sintesi di proteine) del DNA.

(GAP= intervallo!)


FASE S:

• S sta per sintesi, cioè in questa fase si ha la sintesi di acidi nucleici (DNA), o per meglio dire la replicazione del DNA (o duplicazione).

Catena originaria

Catene generate dalla replicazione

Replicazione Semiconservativa:ogni nuova catena presenta unasemicatena originaria e una disintesi.


GAP 2:

• Alla fase di sintesi segue un’altra fase di quiescenza senza divisione cellulare. Durante la quale il DNA della cellula è doppio e la cellula si prepara a dividersi.


Nell’interfase, in ogni cellula si verifica la Divisione dei mitocondri

1. duplicazione DNA mitocondriale

2. strozzatura della membrana internae poi di quella esterna

3. divisione del mitocondrio in dueunità


Ciclo cellulare - durata• La durata del ciclo cellulare e quindi la frequenza della

mitosi è piuttosto costante in cellule dello stesso tipo ma diversa nei vari tipi di cellule (da 30 minuti a mesi)-

• L’interfase dura oltre il 90% dell’intero ciclo cellulare. • Nelle cellule dei mammiferi la durata. dell’interfase

dipende durata di G1 in quanto la durata dei periodi S e G2 è relativamente costante.

• G1: 12-24h• S: 6-7h G2: 4-6h • M: 1-2h

MITOSI

Da una cellula 2 cellule identiche

Mitosi, dal greco mithos= filo, per via dell’aspetto filiforme dei cromosomi durante la metafase

Le CELLULE SOMATICHE si dividono per MITOSI, processo che ripartisce in modo identico il materiale genetico alle cellule figlie, generate dalla cellula che si divide

Nel corso della divisione cellulare, ciascuno dei cromosomi siriproduce integralmente. Una copia di ciascun cromosoma segregheràin ciascuna delle due cellule figlie che si ottengono al termine delladivisione.


Ciascun cromosoma si duplica producendo due copieidentiche: cromatidi fratelli.

I cromatidi restano associati mediante il centromero. Le copie si separano. Ciascuna copia migra in una cellula.

CentromeroCromatidi fratelli


Nell’interfase la cellula appare così: il nucleolo è ancora evidente e la cromatina è ancora despiralizzata, non si distinguono i cromosomi.


PROFASE• La cromatina si condensa e i

cromosomi si rendono visibili singolarmente, appaiono come due filamenti (cromatidi) tenuti assieme dal centromero.

• Scompaiono il nucleolo e l’involucro nucleare.

• I centrioli si duplicano e migrano ai due poli della cellula.

• Si forma il fuso mitotico e i cromosomi si legano alle fibre del fuso mediante i centromeri.

PROFASE = da pro= prima


profaseCondensazione della cromatina e formazione dei cromosomi

Cromatidi fratelli

duplicato


METAFASEL’involucro nucleare è completamente scomparso e il fuso mitotico si estende fra i due poli della cellula. I cromosomi si allineano al centro del fuso e i loro centromeri si attaccano alle fibre del fuso

centriolocentriolo

METAFASE = da meta= metà


ANAFASEOgni cromosoma comincia a dividersi in corrispondenza del centromero. I due cromatidi si separano e iniziano a migrare verso i due poli del fuso. Dopo la separazione i cromatidi sono chiamati cromosomi figli.

ANAFASE = composto da ana:indietro, inversione)


TELOFASESi verificano eventi contrari a quelli della profase:• Ricompare l’involucro nucleare attorno ai due nuclei e il nucleolo all’interno.• Scompare il fuso mitotico.• I cromosomi si despiralizzano e non sono più visibili singolarmente.• Infine avviene la citodieresi.

Telofase avanzata in una cellula animaleTELOFASE = da telo- (dal gr. télos = fine, conclusione)


CITODIERESI

• il processo che corrisponde alla separazione fisica delle due cellule figlie.

• cioè il citoplasma della cellula madre si divide e si formano due cellule figlie che a questo punto entrano in interfase.

• La membrane 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).


MITOSI: differenze fra cellule animali e vegetali


In organismi pluricellulari:


LA REGOLAZIONE DEL CICLO CELLULARE - diverso comportamento delle cellule:

1) Cellule si dividono per tutta la vita dell’organismo (cellule staminali del midollo osseo che danno origine ai globuli rossi)

2) Cellule che raggiunta la maturità perdono la capacità di dividersi (cellule nervose)

3) Cellule che si riproducono solo in determinate condizioni e sotto l’effetto di determinati stimoli per esempio per rigenerare parti danneggiate (cellule del fegato)

Un importante fattore esterno che influisce sulla divisione cellulare è l’esistenza o meno di un contatto fisico con altre cellule

Le cellule ai bordi di una ferita, ad esempio, si dividono rapidamente, riempiono il vuoto e, non appena vengono a contatto, cessano di dividersi (inibizione da contatto)


MITOSI E TUMORI

Se sono costituiti da cellule anomale per forma, dimensioni e patrimonio genetico, che crescono velocemente, invadono e distruggono altri tessuti, si parla di tumore maligno o cancro.

Se questi ammassi sono costituiti da cellule normali che non invadono altri tessuti e che si moltiplicano lentamente, si parla di tumori benigni.

A volte si può verificare una perdita della normale regolazione interna o esterna del ciclo cellulare, per cui si ha una crescita incontrollata di cellule che danno luogo ad ammassi chiamati “TUMORI”.


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