Riproduzione e sessualità Riproduzione e sessualità cellularecellulare

procellule

riproduzione sessualità

RIPRODUZIONEBATTERICA

CONIUGAZIONE

TRASFORMAZIONE

eucelluleMITOSI

MEIOSI

CROSSING OVER

SINGAMIA

riproduzioneriproduzione

Le strutture biologiche sono fragiliLe strutture biologiche sono fragili Perché continuino a esistere occorre Perché continuino a esistere occorre

riprodurle incessantementeriprodurle incessantemente La riproduzione (fare copie conformi La riproduzione (fare copie conformi

all’originale) assicura la permanenza all’originale) assicura la permanenza delle strutture biologiche, le celluledelle strutture biologiche, le cellule

La riproduzione non porta alcun La riproduzione non porta alcun cambiamento o varietàcambiamento o varietà

Quando e perché una Quando e perché una cellula si riproducecellula si riproduce

La cellula è un La cellula è un sistema aperto, sistema aperto, ossia ossia attraversato da un attraversato da un flusso continuo di flusso continuo di materia, di energia e di informazionimateria, di energia e di informazioni..

L’entità del flusso dipende L’entità del flusso dipende dall’estensione della membrana dall’estensione della membrana cellularecellulare

La cellula necessita di una precisa La cellula necessita di una precisa quantità di materia-energia per unità di quantità di materia-energia per unità di volume per vivere volume per vivere

Il flusso continuo fa aumentare il volume Il flusso continuo fa aumentare il volume della celluladella cellula

il rapporto il rapporto superficie/volumesuperficie/volume della della cellula cellula diminuiscediminuisce, il, il

flussoflusso per unità di volume per unità di volume diminuiscediminuisce la cellula si dividela cellula si divide si ripristina il rapporto ottimale si ripristina il rapporto ottimale

superficie/volumesuperficie/volume

cell1cell2

cell 3

supsup volvol sup/ sup/ volvol

cell 1cell 1 6cm6cm22 1cm1cm33

66cell 2cell 2 24cm24cm22 8cm8cm33

33cell 3cell 3 54cm54cm22 27 cm27 cm33

22

La molecola della La molecola della riproduzione: DNAriproduzione: DNA

Tutto il sapere necessario alla cellula per costruirsi Tutto il sapere necessario alla cellula per costruirsi e funzionare è codificato (scritto in codice) su e funzionare è codificato (scritto in codice) su molecole di DNAmolecole di DNA

Ogni procellula ha una sola molecola di DNA ad Ogni procellula ha una sola molecola di DNA ad anello anello cromosoma battericocromosoma batterico

Ogni eucellula ha più molecole di DNA lineari Ogni eucellula ha più molecole di DNA lineari avvolte e montate su proteine di sostegno (avvolte e montate su proteine di sostegno ( istoniistoni) ) cromosomi eucarioticicromosomi eucariotici

Una cellula, prima di riprodursi, deve duplicare Una cellula, prima di riprodursi, deve duplicare tutte le sue molecole di DNAtutte le sue molecole di DNA

Ciascuna delle 2 cellule-figlie deve ricevere un Ciascuna delle 2 cellule-figlie deve ricevere un assetto cromosomico completo, uguale a quello assetto cromosomico completo, uguale a quello della cellula-madredella cellula-madre

Ogni 20 minuti in media, una Ogni 20 minuti in media, una cellula procariote duplica il suo cellula procariote duplica il suo cromosoma battericocromosoma batterico

le 2 copie del cromosoma di le 2 copie del cromosoma di origine vengono portate ai poli origine vengono portate ai poli opposti della cellulaopposti della cellula

La cellula si strozza, dividendosi La cellula si strozza, dividendosi in 2 cellulein 2 cellule

ciascuna delle quali contiene una ciascuna delle quali contiene una copia del programma copia del programma perfettamente uguale a quello perfettamente uguale a quello della cellula madredella cellula madre

Le due nuove cellule sono Le due nuove cellule sono perfettamente uguali tra loroperfettamente uguali tra loro

Riproduzione battericaRiproduzione battericaCromosoma batterico

Cromosomi Cromosomi

eucarioticieucarioticiIl DNA degli eucariotiè condensato, cioèavvolto strettamentesu proteine -istoni-in modo da ridurre di milioni di volte

la lunghezza di ogni singola molecola

Il DNA viene condensato dopola duplicazione,

così i cromosomiappaiono formati da

2 bastoncini,i cromatidii,

tenuti uniti nelcentromero

cromosomanucleo

Centromero

istoni

MITOSIMITOSI Duplicazione di tutte le molecole di Duplicazione di tutte le molecole di

DNA (cromosomi) DNA (cromosomi) fase Sfase S condensazione dei cromosomi condensazione dei cromosomi

duplicati nei cromatidii duplicati nei cromatidii formazione del fuso mitoticoformazione del fuso mitotico collegamento di ciascun collegamento di ciascun

cromosoma duplicato con le fibre cromosoma duplicato con le fibre del fuso ai due poli di questodel fuso ai due poli di questo

separazione dei cromatidi in 2 separazione dei cromatidi in 2 gruppi distintigruppi distinti

divisione della cellula madre in due divisione della cellula madre in due cellule figlie, ciascuna con lo stesso cellule figlie, ciascuna con lo stesso numero di cromosomi della cellula numero di cromosomi della cellula madremadre

duplicazione

Cellula madre

mitosi

profaseprofase

1- Il DNA nel nucleo si condensa; nel citoplasma si organizza il fuso-insieme di fibre proteiche derivate dal citoscheletro- a partire dai centrioli

Profase avanzataProfase avanzata- appaiono i cromosomi duplicati e condensati, - scompare la membrana nucleare; - il fuso mitotico è completo;- dai centromeri dei cromosomi partono delle fibre che si avviano verso i poli opposti del fuso

metafasemetafase

3- i cromosomi sono ordinati sulla piastra equatoriale del fuso.

Ciascun cromosoma è collegatoa entrambi i poli del fuso mediante fibre che partono dal centromero

anafaseanafase

4- le fibre del fuso, stirate, aprono il centromero e separano i cromatididi ogni cromosomatrascinandone ciascunoverso i poli opposti del fuso

telofasetelofase

5- le fibre del fuso si spezzano,i due gruppi di cromatidii -ora cromosomi- si raccolgonoai 2 poli opposti della cellulae perdono la condensazione.Sulla membrana cellulareappare una strozzatura

citodieresicitodieresi

6- le due cellule figlie si dividonoIl DNA si decondensa e nei nuclei riappare la cromatina