La divisone cellulare, mitosi e meiosi, Sintesi del corso di Biologia

Scarica La divisone cellulare, mitosi e meiosi e più Sintesi del corso in PDF di Biologia solo su Docsity! La divisione delle cellule: mitosi e meiosi La divisione cellulare negli organismi eucarioti unicellulari e nei procarioti serve per aumentare il numero degli individui. Mentre negli organismi come piante e animali, la divisione cellulare serve per aumentare le dimensioni dell’organismo, ma anche per sostituire e riparare i tessuti. Al momento della divisione le cellule figlie dovranno avere una copia esatta del codice genetico della cellula madre. Nei batteri questa trasmissione è semplice dato che essi hanno un solo filamento di DNA circolare, il cromosoma, che si duplica prima che la cellula si divida. Questo cromosoma è avvolto attorno a 8 proteine dette istoni. La divisione cellulare può essere di due tipi: asessuata-mitosi, per le cellule somatiche (soma=corpo); sessuata- meiosi, per le cellule sessuali (uovo e spermatozoi). Il DNA umano è lineare e formato da 46 cromosomi, che si formano al momento della divisione cellulare. Ciascuna cellula figlia riceve l’assetto cromosomico grazia ad una serie di fasi che formano la mitosi, questa è seguita dalla citodieresi, un processo in cui la cellula viene divisa in altre due. Queste fanno parte di un processo chiamato ciclo cellulare. Questo è diviso in 5 fasi raccolte in due fasi:  Divisione cellulare: -mitosi, nella quale avviene la separazione dei due nuovi nuclei; -citodieresi, nella quale si divide anche il citoplasma e si ottengono due nuove cellule;  Interfase: -G1, è un processo di intervallo (gap=intervallo) nella quale la cellula raggiunge le sue dimensioni normali, i suoi organuli aumentano di numero e si creano le varie proteine; -S, (synthesis=sintesi) nella quale avviene la duplicazione di DNA e la sintesi di molte proteine associate ad esso, da 46 filamenti se ne formano altrettanti; -G2, la cellula si prepara alla divisione i filamenti appena creati iniziano a spiralizzarsi e formano molte proteine ed enzimi necessari per la mitosi. Le cellule staminali sono cellule in grado di trasformarsi in qualsiasi altro tipo di cellula. Alcune cellule come i globuli rossi, le cellule nervose e quelle molto specializzate perdono la capacità di duplicarsi quando maturano. Altre mantengono questa capacità, ma solo in casi eccezionali quando per esempio viene asportata una parte di quell’organo, esse iniziano a duplicarsi fino a che la dimensione di quell’organo non è tornata normale. Il cancro è causato da cellule che si riproducono senza controllo alterando la normale organizzazione e funzione dei tessuti. Non si sa bene cosa inneschi e faccia terminare la mitosi, ma tra i meccanismi di controllo ci sono: la dipendenza dall’ancoraggio, queste cellule si riproducono quando si toccano tra loro e si staccano soltanto per terminare la mitosi; l’inibizione da contatto, queste cellule terminano di duplicarsi fino a che non si toccano. Ogni cromosoma è diviso in due filamenti identici, chiamati cromatidi, questi sono uniti da una regione detta centromero. Ai lati di quest’ultimo si trovano delle strutture a disco contenenti proteine, cinetocori, a cui si attaccano le fibre che compongono il fuso, queste fibre hanno la funzione di agganciare i due cromatidi e tirarli in direzioni opposte. Dopo l’interfase, nella quale i centrioli si sono preparati ad attaccarsi a ciascun polo del fuso, inizia la mitosi, che si divide in 5 fasi: -profase, il nucleo e la membrana nucleare si disfano, i centrioli iniziano il fuso mitotico dai quali centrioli partono delle proteine che fissano il fuso alla membrana cellulare, dette aster; -metafase iniziale, i cromosomi agganciati al fuso iniziano a spostarsi verso il piano equatoriale (linea mediana della cellula); -metafase tardiva, le coppie di cromatidi vengono allineate sul piano equatoriale; -anafase, i cromatidi iniziano ad essere trascinati dalle due parti opposte avvicinandosi sempre di più ai poli della cellula; -telofase, i diversi cromatidi raggiungono i poli cellulari, il fuso viene demolito, si riformano la membrana cellulare e tutti gli organuli, il DNA si despiralizza, si ricompone il nucleolo e le due cellule si staccano. Nelle cellule vegetali l’aster non esiste, ma una funzione simile ce l’ha la parete cellulare, che è rigida. In queste cellule durante la divisione di anafase si forma una membrana di vescicole prodotte dall’apparato di Golgi, ricche di polisaccaridi, che stanno sulla linea mediana. Queste vescicole si radunano per dare spazio ad una linea appiattita, detta piastra cellulare, ai lati della quale si formeranno le nuove pareti cellulari. La mitosi non favorisce la variabilità del patrimonio genetico, ma viene utilizzata come riproduzione asessuata anche per organismi più grandi come la frammentazione per le anemoni di mare; la creazione di particolari radici e fusti, stoloni, per le fragole; la caduta di parti di pianta che producono radici che generano talee spontanee, per i fichi d’India. La maggior parte degli organismi pluricellulari, però, si riproduce per via sessuata, questo processo richiede due genitori e due eventi, che sono: la meiosi, una particolare divisione cellulare; la fecondazione, nella quale i contributi genetici genitoriali si fondono insieme. Ogni specie è caratterizzata da un numero reciso di cromosomi nelle cellule somatiche, nell’uomo questi sono 46. Tutte le cellule sessuali hanno la metà dei cromosomi delle cellule somatiche, perciò negli ovuli o negli spermatozoi, le cellule sessuali, dette anche gameti, avremo 23 cromosomi. Il numero dei cromosomi delle cellule sessuali è detto aploide, mentre quello delle cellule somatiche diploide. La prima cellula diploide prodotta dalla fecondazione è detta zigote. Ogni nelle cellule somatiche ha un suo corrispondente, questi due sono detti cromosomi omologhi, uno proveniente dalla madre, l’altro dal padre. Questi due cromosomi si assomigliano per forma e tipologia di informazioni ereditarie. Il dimezzamento del numero di cromosomi e la formazione delle cellule aploidi sono dati dal processo della meiosi, la quale da una grande variabilità genetica. Nelle cellule somatiche tutti i cromosomi sono chiamati autosomi, a parte nella 23a che i cromosomi sono detti, cromosomi sessuali. I cromosomi sessuali nelle femmine sono uguali e sono composti da due XX, mentre in quelli maschili la coppia è formata da XY. Il cromosoma X è più grande e da più informazioni, mentre quello y dato che è più piccolo trasmette solo informazioni per la maggior parte legate ai caratteri sessuali secondari. La X è la maggiore portatrice di malattie genetiche e la 2a X viene silenziata perché sennò le informazioni sarebbero ridondanti. Per silenziarla viene spiralizzata di più dell’altra affinché le proteine non riescano ad attaccarvisi per leggere le informazioni. La parte silenziata si chiama corpo di Barr e questa tipologia di DNA silenziato è detto eterocromatina, mentre quella normale è detta eurocromatina.