Scarica Ciclo Cellulare e Divisione Cellulare: Mitosi e Meiosi e più Appunti in PDF di Genetica solo su Docsity! 6/10/2022 I cromosomi sono visibili al microscopio ottico solo al momento della divisione cellulare perché si condensano in modo da facilitare la trasmissione del DNA. Come vengono trasmessi i cromosomi (e quindi i geni) da una cellula all’altra di un individuo e da una generazione all’altra? Ci sono due tipi di divisione cellulare: la mitosi è la divisione che avviene nelle cellule somatiche e nell’uovo dopo la fecondazione (zigote); la meiosi è la divisione che avviene nelle cellule germinali. La mitosi mantiene costante la quantità di materiale genetico nelle cellule di un organismo: • sviluppo; • omeostasi tissutale; • riparo. La meiosi mantiene costante la quantità di materiale genetico attraverso le generazioni e assicura la formazione di nuove combinazioni di cromosomi: • riproduzione. I cromosomi (quindi i geni) dei genitori si distribuiscono in modo indipendente nei gameti. Dall’unione di due gameti si forma uno zigote con una combinazione nuova dei geni dei genitori. E’ questa combinazione che ne determina l’individualità. Un essere umano adulto è composto da circa 100 trilioni di cellule, tutte originate da un’unica cellula, l’embrione. Inoltre, in un essere umano adulto milioni di nuove cellule vengono originate ogni giorno per sostituire quelle morenti e per adattare i tessuti alle nuove esigenze. In effetti, è stato stimato che circa 1016 divisioni cellulari avvengono durante la nostra vita. Ad eccezione delle divisioni cellulari asimmetriche (fatte dalle cellule staminali) e della meiosi (che dà origine a cellule germinai con solo una copia di cromosomi originali), la divisione cellulare genera due copie identiche alla cellula madre. La divisione cellulare avviene quando una cellula «madre» si divide, producendo due nuove cellule «figlie». La divisione cellulare si verifica sia nel caso della riproduzione asessuata sia nel caso di quella sessuata. Nella riproduzione asessuata, ciascuna cellula figlia riceve una copia del DNA della cellula madre. Le nuove cellule sono quindi geneticamente identiche alla cellula madre. Un aumento del numero di organismi unicellulari è una forma di riproduzione asessuata. Durante la riproduzione sessuata, due gameti (cellula uovo e spermatozoo) si uniscono e la prole riceve una combinazione del DNA dei genitori. La prole ha quindi una composizione genetica unica: maggiore variabilità. Negli organismi pluricellulari, la divisione cellulare asessuata avviene quando crescono e quando riparano o mantengono l’omeostasi dei loro tessuti. Le cellule somatiche sono tutte le cellule che formano il corpo di un organismo adulto, ad eccezione dei gameti. Le cellule staminali sono cellule indifferenziate, presenti in determinate localizzazioni, che mantengono la capacità di differenziarsi in cellule specializzate. I procarioti si riproducono per scissione binaria. Tutte le cellule del corpo (a eccezione dei gameti) sono dette cellule somatiche e vanno incontro periodicamente alla divisione cellulare somatica. La divisione cellulare somatica interessa tutte le cellule del corpo a eccezione di quelle sessuali (gameti), e avviene periodicamente con duplicazione del materiale genetico (DNA), aumento delle dimensioni cellulari e divisione di cellula e nucleo. Il ciclo cellulare è una sequenza ordinata di fasi che si susseguono tra il momento in cui una nuova cellula prende origine dalla divisione di una cellula madre e il momento in cui essa stessa dà origine a due cellule figlie identiche. Il ciclo viene suddiviso in 4 fasi: G1, S, G2 (che costituiscono l’interfase) e M. L’interfase è la fase intermedia che intercorre fra una divisione cellulare e l’altra; in questo periodo la cellula svolge tutte le proprie normali funzioni e si prepara alla divisione, intensificando l’attività metabolica e duplicando il proprio DNA, altri organuli e i componenti cellulari necessari. Gran parte del ciclo cellulare trascorre nell’interfase, quel periodo speso dalla cellula per svolgere le proprie funzioni. La duplicazione del DNA avviene a metà circa dell’interfase e ne caratterizza le tre sottofasi: • stadio G1 – la cellula duplica i propri organuli e accumula materiali da usare per la duplicazione del materiale genetico; • stadio S – durante lo stadio di sintesi i cromosomi si duplicano in due cromatidi fratelli; ciascuno possiede una doppia elica di DNA all’inizio dello stadio e due alla fine; • stadio G2 – la cellula continua a duplicare i propri organuli e sintetizza le proteine necessarie per la divisione. Vi è anche uno stadio G0 in cui la cellula è in uno stato non proliferativo di quiescenza che può essere prolungato per diverso tempo o addirittura permanente. Quando una cellula eucariotica non è in divisione, il DNA presente in un cromosoma si trova sotto forma di DNA e proteine associate al DNA non compattati, la cromatina. Prima della divisione nucleare, la cromatina si spiralizza e si condensa; ogni singolo cromosoma diventa così ben visibile. Ciascuna specie di organismo ha un numero cromosomico caratteristico. Questa cifra indica il numero diploide (2n) di cromosomi. Le cellule somatiche sono diploidi (2n): ogni cromosoma è presente in due copie. I gameti sono aploidi (n): le cellule uovo e gli spermatozoi hanno un singolo cromosoma per tipo. Gli esseri umani hanno 23 cromosomi diversi (n = 23), con un numero diploide di 46 (2n = 46). Poiché il DNA si replica durante la fase S per preparare la cellula alla mitosi, ogni cromatidio è copiato. Pertanto, prima della divisione ogni cromosoma è fatto di 2 cromatidi fratelli, per un totale di 92 cromatidi. La fase mitotica della cellula consiste in realtà in: • mitosi: è la divisione del nucleo; • citodieresi: è la suddivisione del citoplasma e di tutti gli organuli in due cellule indipendenti.
