La divisione cellulare e il ciclo cellulare, Dispense di Biologia

Scarica La divisione cellulare e il ciclo cellulare e più Dispense in PDF di Biologia solo su Docsity! L a divisione cellul!e è il processo grazie al quale una cellula ne genera un'altra. Può essere asessuata - sessuata RIPRODUZIONE ASESSUATA Nei procarioti (unicellulari) la scissione binaria coincide con la riproduzione dell'intero organismo. I segnali riproduttivi per cui i procarioti si dividono sono la temperatura - concentrazione di nutrienti. Quando le condizioni sono favorevoli, cromosoma circolare (molecola singola di DNA) si compatta ripiegandosi su se stesso, grazie a proteine basiche che legano il DNA acido: la duplicazione inizia nella regione ori (d’origine) e termina nella regione ter (terminazione). Durante la segregazione del DNA ormai duplicato, le due regioni migrano verso le estremità opposte della cellula, garantendo l'equa distribuzione di materiale genetico alle due cellule. La duplicazione e segregazione del DNA avviene nel citoplasma in contemporanea alla citodieresi, la quale inizia con una strozzatura (setto trasverso) della membrana plasmatica che si stringe fino a separare completamente le due cellule. Il risultato saranno individui identici tra loro e alla cellula di partenza. - La gemmazione, quando si formano alcune gemme laterali dalla cellula, le quali possono separarsi generando nuovi individui o rimanere fissate alla cellula genitrice formando colonie (come nei coralli) - La sporulazione quando in condizioni ambientali sfavorevoli si possono formare delle cellule particolari, mitospore, le quali hanno una spessa parete e ridotto contenuto d’acqua che le protegge dagli agenti esterni. In condizioni ambientali ottimali le mitospore germinano generando un nuovo individuo. Sono presenti in alcuni batteri e nei funghi - La poliembrionia si ha quando lo zigote o l’embrione si dividono in più parti. è grazie alla poliembrionia che si generano i gemelli monozigoti IL CICLO CELLULARE Il ciclo cellulare è l'insieme degli eventi compresi fra la nascita di una cellula e la sua divisione. Comprende l’interfase e la fase M (dove si verificano meiosi e citodieresi) L'interfase è il periodo in cui la cellula svolge le proprie attività metaboliche e cresce di dimensioni. ❗ Durante l’interfase il nucleo è ben visibile al microscopio - occupa il 90% del ciclo cellulare Comprende tre sottofasi: 1. la sottofase G1, in cui i cromosomi non sono ancora duplicati e la cellula non ha la necessità di dividersi. è la fase di attività biosintetica, in cui la cellula accresce le dimensioni e produce organuli - enzimi. Uno stato di quiescenza mitotica prolungata (temporanea o permanente) prende il nome di G0. 2. la sottofase S, in cui si duplica il DNA della cellula e risulta essere una massa detta cromatina. 3. la sottofase G2, in cui le cellule si predispongono per la divisione mitotica, avviene la produzione di proteine necessarie per la mitosi e si controlla il DNA replicato, per correggere eventuali errori Segue all'interfase, la fase mitotica (M), in cui si verificano meiosi e citodieresi. Per innescare il passaggio da G1 a S - da G2 a M, è fondamentale il ruolo delle chinasi ciclina-dipendente, cioè enzimi che catalizzano la fosforilazione di un enzima, attivandolo, così da catalizzare reazioni che innescano i processi delle fasi S e M. Le CdK vengono attivate dalle cicline prodotte dalla cellula. Nelle cellule esistono vari tipi di Cdk, ognuna si lega ad una specifica proteina per poter funzionare. !!! Il corredo cromosomico è l’insieme dei cromosomi presenti in tutte le cellule di ogni individuo. Ogni organismo pluricellulare presenta lo stesso numero di cromosomi in tutte le cellule somatiche, mentre le cellule germinali ne contengono la metà. Questo assetto cromosomico è definito diploide (2n) nel caso delle cellule somatiche e aploide (n) nel caso dei gameti. Nell’uomo sono presenti 46 cromosomi (23 coppie) per cui n = 23 e 2n = 46, di questi 46 cromosomi, 44 (22 + 22) sono definiti autosomi e 2 (1 + 1) sono i cromosomi sessuali. Il corretto funzionamento della mitosi è garantito da un complesso di microtubuli (apparato mitotico) che si forma nella prima fase della mitosi (e della meiosi) - la profase - ed è costituito dai centrioli, dall’aster (microtubuli che si irradiano dal centrosoma) e dal fuso mitotico. Alla fine della sottofase G2, la cromatina si addensa a formare i cromosomi: ogni cromosoma sarà formato da una sola molecola di DNA molto più lunga del nucleo che la contiene, motivo per cui dovrà accorciarsi e compattarsi attraverso dei livelli di avvolgimento. La doppia elica del DNA si avvolge attorno ad un nucleo di 8 proteine basiche (gli istoni) formando il nucleosoma. Esso sarà unito ad altri nucleosomi da tratti di DNA linker - intervallati da un istone aggiuntivo per compattare ulteriormente il DNA. Dopo la duplicazione dei cromosomi, essi saranno formati da due molecole di DNA identiche definiti cromatidi fratelli, uniti a livello di una zona (centromero). Affinchè la ripartizione cromosomica avvenga correttamente, durante la mitosi compare una struttura (fuso mitotico), costituito da microtubuli che si originano da due centrosomi, duplicatisi durante la duplicazione del DNA che, nel passaggio da G2 a M, migrano ai poli opposti della cellula. Gli stadi della mitosi sono: 1. Profase quando la cromatina si compatta e forma i cromosomi i cromosomi si condensano e diventano visibili al microscopio la membrana nucleare scompare nel citoplasma si forma il fuso mitotico - costituito da microtubuli a cui si legheranno i cromosomi 2. Metafase quando I cromosomi si dispongono sul piano equatoriale della cellula formando la piastra equatoriale. è la fase in cui i cromosomi sono più visibili perché hanno raggiunto il max grado di spiralizzazione. in questa fase viene bloccata la divisione cellulare, grazie alla colchicina, per effettuare il cariotipo, numero e morfologia del corredo cromosomico di un individuo. 3. Anafase quando i cromatidi fratelli si separano a livello del centromero, venendo trascinati ai poli opposti per cui a ciascun polo si troverà un cromosoma a tutti gli effetti. 4. Telofase quando i due cromosomi, ormai ai poli, vengono avvolti da una nuova membrana nucleare. la cellula si allunga - i cromosomi si despiralizzano - il fuso mitotico scompare 5. Citodieresi che è la ripartizione del citoplasma e avviene diversamente nei vegetali, dove la divisione inizia dalla parte più interna della cellula dove si forma il fragmoplasto, che si accresce per fusione di vescicole provenienti dal complesso di Golgi fino alle zone periferiche. negli animali, dove compare un solco equatoriale, formatosi per la presenza di un anello contrattile di actina, che si restringe dividendo la cellula in due cellule figlie.