2-caporossi 14-15 divisione e ciclo cellulare
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Divisione e ciclo cellulare . Iusm Foro italico . Dispensa 2014/2015 . Caporossi.TRANSCRIPT
07/01/2015
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DIVISIONE CELLULARE
Cellule procarioti
Scissione Binaria
Scissione Binaria
La vita di una cellula eucariote sembra presentare una
alternanza tra divisione cellulare e fase di quiescenza (interfase)
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Il CICLO CELLULARE è l’insieme di eventi ordinati che
regolano la crescita e la divisione di una cellula eucariote
in relazione a stimoli esterni.
In una cellula somatica,
il ciclo cellulare
rappresenta
un’alternanza tra
interfase e la divisione
mitotica, che può
avvenire in maniera
metodica, oppure solo
in certe fasi dello
sviluppo di un tessuto.
Dopo una fase di accrescimento
generale, la cellula svolge le funzioni
per le quali il processo di
differenziamento l’ha preposta
G1
Ultimi preparativi prima della divisione cellulare:
assemblaggio delle strutture specifiche; condensazione cromosomi, duplicazione
centrioli
G2
S Sintesi del DNA e duplicazione dei cromosomi
GO
Fase tipo G1 in cui si trovano cellule
in blocco reversibile della
divisione
GZ
Fase tipo G1 in cui si
trovano cellule in blocco
irreversibile della
divisione
Il corretto controllo del ciclo
cellulare è un processo cruciale
negli organismi pluricellulari.
Anomalie di questo processo
sono correlate con la
degenerazione dei tessuti o
con la comparsa di tumori
Divisione cellulare negli eucarioti
MITOSI
↓
1 CELLULA (aploide o diploide)
↓
2 CELLULE (aploidi o diploidi) identiche tra loro e
identiche alla cellula di partenza
Es. Cellule Somatiche degli organismi pluricellulari
MEIOSI
↓
1 CELLULA ( diploide)
↓
4 CELLULE (aploidi)
differenti tra loro e differenti alla cellula di
partenza
Es. Cellule Germinali degli organismi a
riproduzione sessuata
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Divisione cellulare negli eucarioti
MITOSI
↓
2n o n
↓ ↓ ↓ ↓
2n 2n n n
MEIOSI
↓
2n
↓ ↓ ↓ ↓
n n n n
Ogni gamete aploide contiene
combinazioni diverse di
cromosomi
INTERFASE METAFASETARDA PROFASEPROFASE INIZIALE
La cellula
svolge le sue
normali
funzioni vitali
L’involucro nucleare
e il nucleolo
scompaiono.
Divengono evidenti
lunghi filamenti di
cromatina che
cominciano a
condensarsi in forma
di cromosomi
I cromosomi
continuano ad
accorciarsi e ad
ispessirsi, il fuso si
forma tra i centrioli
che si sono portati
ai poli della cellula
Le fibre del fuso si
attaccano ai
cinetocori dei
cromosomi .
Questi si allineano
lungo il piano
equatoriale della
cellula
DIVISIONE CELLULARE: MITOSI
1°parte
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Cromatidio Cromatidio
Centromero
Cinetocoro
Microtubuli
Il cromosoma durante
la divisione cellulare
Osservato durante la divisione cellulare, ogni
cromosoma appare costituito da due parti identiche, dette
cromatidi. Il centromero è il sito di attacco dei due cromatidi. I cinetocori sono
strutture contenenti proteine associate al centromero, una
per ciascun cromatidio. Attaccati ai cinetocori ci sono i microtubuli che fanno parte
del fuso.
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DIVISIONE CELLULARE: MITOSI
ANAFASE TELOFASE INTERFASE
I cromatidi si separano in
corrispondenza dei centromeri e
ciascun gruppo di cromosomi
migra al rispettivo polo. la
divisione del citoplasma,
citocinesi non è ancora avvenuta
Gli eventi della profase
sono invertiti: si
ricostituiscono i nuclei, la
citocinesi completa la
divisione cellulare
(citodieresi) producendo
due nuove cellule
Le cellule che si formano
sono geneticamente
identiche tra loro e
identiche alla cellula di
partenza
2°parte
CITODIERESI: DIVISIONE DEL CITOPLASMA
Mitosi al
microscopio
ProfasePrometafase
Metafase Anafase Telofase
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RIPRODUZIONE ASESSUATA NEGLI
EUCARIOTI
La mitosi cellulare, oltre alla formazione del soma
degli organismi pluricellulari, è alla base della
riproduzione asessuata di organismi eucarioti mono- o
pluricellulari: in tali forme, la singola cellula o cellule
specializzate di un singolo organismo, di solito
attraverso un processo di scissione, gemmazione o
frammentazione, danno origine a uno o più individui.
Organismi geneticamente identici vengono chiamati
clone.
Riproduzione asessuata
scissione gemmazione
MEIOSIProcesso di divisione cellulare che garantisce il
passaggio dallo stato diploide allo stato aploide
La meiosi consiste in due divisioni cellulari meiosi I e
meiosi II, precedute da una sola sintesi di DNA
Il processo inizia con una cellula diploide (2n) e
termina con la formazione di quattro cellule aploidi
(n)
La riduzione del corredo cromosomico da diploide
(2n) ad aploide (n) è necessaria in organismi che si
riproducono per via sessuata.
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La riproduzione sessuata comporta l’unione di due celluleSPECIALIZZATE (gameti), una di origine paterna(spermatozoo) e una di origine materna (cellula uovo) performare un’unica cellula (zigote) da cui si svilupperà l’interoindividuo.
RIPRODUZIONE SESSUATA
+
Per garantire che a ogni riproduzione venga conservato ilnumero diploide di cromosomi (2n) caratteristico dellaspecie, i gameti devono contenere un assettocromosomico aploide (n) (un solo cromosoma per ognicoppia di omologhi), in modo che lo zigote, primacellula del nuovo organismo, sia regolarmente diploide(2n).
Derivando dalla unione di due patrimoni genetici aploidi,quello paterno e quello materno, ciascun genomadell’individuo nato con riproduzione sessuata saràcostituito da coppie di cromosomi omologhi formate daun elemento di origine paterna e uno di originematerna.
RIPRODUZIONE SESSUATA
Assetto cromosomico diploide di Assetto cromosomico aploide
una cellula somatica femminile di un gamete femminile (uovo)
Specie Umana
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Interfasepremeiotica Profase I Metafase I Anafase I
Telofase I
Intercinesi
MEIOSI I
Nell’interfase
che precede la
meiosi il DNA
viene duplicato
Le tetradi si
allineano sul
piano equatoriale
e i cromosomi
rimangono uniti
nei chiasmi (siti
dove è avvenuto
il crossing over)
I cromosomi
omologhi si
separano e
migrano ai poli
opposti. I
cromatidi
fratelli
rimangono
uniti tramite il
centromero
Un solo
cromosoma per
ogni coppia di
omologhi
raggiunge ciascun
polo. Avviene la
citocinesi
Il DNA non si
duplica, i cromatidi
sono uniti e i
cromosomi distesi
I cromosomi
omologhi si
uniscono
formando le
tetradi; avviene
il crossing over.
L’involucro
nucleare si
frammenta
Organismo a corredo cromosomico 2n = 4
Cromosomi materni rosa e paterni bluNella profase avviene l’appaiamento deicromosomi omologhi e il crossing-over
(interscambio) tra coppie di cromosomi omologhi (1paterno, 1 materno), che porta al rimescolamentodei geni paterni e materni nei cromosomi dei figli
Profase II Metafase II Anafase II Telofase II
Cellule aploidi
I cromosomi si
condensano di
nuovo
I cromatidi fratelli si
separano e migrano
ai poli opposti
I cromosomi si
allineano sul piano
equatoriale
Si formano i
nuclei ai poli
opposti di
ciascuna cellula e
si ha la citocinesi
Si formano quattro cellule aploidi:
saranno gameti o spore
MEIOSI II
MEIOSI E ASSORTIMENTO CASUALE DEI GAMETI
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MEIOSI E RICOMBINAZIONE GENETICA
Microfotografia della meiosi in una varietà di giglio
Confronto
tra la
mitosi e la
meiosi
Non avviene appaiamento tra cromosomiomologhi
I cromatidi
fratelli
migrano ai
poli opposti
Due cellule
diploidi
(2n) con
cromosomi
monocromatidici
Cromosomi omologhi si appaiono (tetradi) con possibilità di crossing over
I cromosomiomologhi
migrano ai
poli opposti
Due cellule
aploidi (n)
con cromosomi
dicromatidici
I cromatidi
fratelli
migrano ai
poli opposti
4 cellule aploidi (n) con cromosomi monocromatidici
PR
OFA
SE
AN
AFA
SE
Cel
lule
fig
lie
PR
OFA
SE
IA
NA
FA
SE
IP
RO
FA
SE
IIA
NA
FA
SE
IIC
ellule ap
loid
i
Mitosi Meiosi