Mitosi e Meiosi, divisione cellulare, Dispense di Scienze Umane

Scarica Mitosi e Meiosi, divisione cellulare e più Dispense in PDF di Scienze Umane solo su Docsity! Divisione cellulare Il processo con cui una cellula si divide dando origine a due cellule figlie identiche alla madre è chiamato divisione cellulare. La divisione cellulare si divide in 4 eventi: Deve essere attivato un segnale riproduttivo che dà inizio alla divisione cellulare; questo proviene sia dall'interno che dall'esterno della cellula 1. Replicazione del materiale genetico (DNA)2. Cellula madre deve distribuire equamente il DNA replicato attraverso un processo detto segregazione 3. Nel citoplasma deve avvenire la sintesi degli enzimi e organuli destinati alle nuove cellule e deve inoltre essere aumentata la superficie della membrana plasmatica in modo che le due cellule figlie si possano separare attraverso un processo chiamato citodieresi. 4. Poiché le nuove cellule siano perfettamente funzionanti, è fondamentale che i processi della replicazione del DNA e della segregazione avvengano con estrema precisione. Modello di divisione cellulare più semplice ce l'hanno i procarioti, poiché il loro materiale genetico è costituito da un cromosoma circolare formato solo da una singola molecola di DNA. La divisione cellulare dei procarioti è nota come scissione binaria: cellula cresce di dimensioni, replica il DNA e si divide. Fasi: Cromosoma batterico inizia a duplicarsi; molecola del DNA si replica a mano a mano che si de compatta e si despiralizza 1. Fase di segregazione ha inizio quando il DNA si replica: cellula si allunga e le due molecole di DNA in formazione si spostano verso le due estremità 2. Quando la duplicazione del cromosoma si è conclusa, ha inizio la citodieresi, ovvero la suddivisione del citoplasma. Innanzitutto si ha una strozzatura della membrana plasmatica. A mano a mano che questa si stringe, a livello della parete cellulare si deposita del nuovo materiale che permette la formazione della nuova parete e la separazione delle due cellule. 3. I segnali per l'inizio della divisione cellulare sono soprattutto fattori esterni. In alcuni eucarioti può verificarsi la riproduzione per gemmazione: da una cellula si forma una protuberanza che si accresce e poi si stacca dalla cellula origine. Mitosi nelle cellule eucariotiche Nei pluricellulari a ogni divisione cellulare aumenta il numero di cellule o sono sostituite le cellule vecchie o danneggiate con altre nuove e sane. Negli eucarioti i segnali per la divisione dipendono dai bisogni dell'intero organismo. Il tempo che trascorre prima che una cellula si divida varia in relazione al tessuto di cui fa parte, al compito che svolge all'interno dell'organismo e al momento dello sviluppo. Il ciclo cellulare è l'insieme degli eventi compresi tra la formazione di una cellula e la sua divisione in due cellule figlie. Un'altra differenza riguarda la duplicazione e la segregazione: nelle cellule eucariotiche, la ripartizione del materiale genetico è complicata dalla maggior quantità di DNA e dal fatto che il DNA si trova sotto forma di un certo numero di cromosomi lineari distinti. Il ciclo cellulare comprende due grandi stadi: l'interfase e la fase mitotica. L'interfase è il tempo che intercorre tra una divisione e l'altra:; è il periodo più lungo della vita di una cellula e si divide in tre sottofasi: Sottofase G1, che va dalla fine dell'ultima divisione cellulare all'inizio della sottofase S; la cellula trascorre la maggior parte della sua vita in questo stadio, nel corso del quale sintetizza molecole, si accresce e svolge le proprie attività 1. Sottofase S, quando giunge nel momento di dividersi, in cui duplica il materiale genetico2. Sottofase G2; i cromosomi di spiralizzano, si completa la duplicazione dei centrioli e iniziano ad assemblarsi le strutture proteiche necessarie per la divisione cellulare; tra queste c'è il fuso mitotico. 3. Alcuni tipi di cellule non entrano nella sottofase S ma nella sottofase G0: cellule sono vive ma non crescono e non si riproducono. La fase miotica è la divisione della cellula e comprende due processi principali: la mitosi e la citodieresi. La mitosi corrisponde alla divisione del nucleo; la membrana nucleare scompare e il Mitosi e Meiosi martedì 27 settembre 2022 18:28 Scienze Pagina 1 citodieresi. La mitosi corrisponde alla divisione del nucleo; la membrana nucleare scompare e il DNA migra verso le estremità opposte della cellula dove si formano due nuovi nuclei. Dopo la mitosi vi è la citodieresi, in cui il citoplasma si ripartisce in due cellule distinte. La regolazione è monitorata attraverso una serie di fattori di controllo. Uno di questi è la dipendenza dall'ancoraggio, secondo cui le cellule si dividono solo a contatto con una superficie solida. Una altro fattore di controllo, l'inibizione a contatto, arresta la divisione cellulare quando le cellule, moltiplicandosi, entrano in contatto tra loro. I segnali che controllano i passaggi da una fase all'altra del ciclo cellulare dipendono dall'attivazione di una classe di enzimi chiamati Cdk. Insieme a proteine chiamate cicline formano il complesso ciclina-Cdk. Questo complesso catalizza la fosforilazione di una proteina bersaglio. Quando la ciclina si dissocia , la Cdk torna ad essere inattiva. I complessi Cdk sono in grado di attivare il controllo dell'avanzamento del ciclo cellulare e stabilire se la cellula può già passare alla tappa successiva. La grande quantità di DNA può essere contenuta in uno spazio estremamente piccolo grazie a un meccanismo di spiralizzazione. La spiralizzazione del DNA consiste in una serie di ripiegamenti della molecola che si avvolge ordinatamente su se stessa grazie all'azione di proteine chiamate istoni. Ripiegamenti avvengono per stadi successivi e seguendo uno schema ben preciso. Il Grado di spiralizzazione delle molecole di DNA si modifica nel corso del ciclo cellulare: nella sottofase G, le molecole di DNA formano la cromatina. Il DNA è poco spiralizzato perchè le informazioni contenute devono essere utilizzate per la sintesi delle proteine. Nella sottofase S il DNA si replica e quando la cellula entra nella fase M ogni molecola di DNA duplicata si spiralizza. AL posto della cromatina nel nucleo si formano i cromosomi. All'inizio della mitosi, ogni cromosoma è formato da due molecole di DNA identiche ed estremamente compatte, ovvero cromatidi fratelli, uniti in una regione chiamata centromero. Duplicazione e spiralizzazione del DNA sono importanti perché la mitosi possa avvenire correttamente: solo così è possibile dividere equamente le molecole di DNA. Durante la mitosi, un nucleo dà origine a due nuclei figli geneticamente identici; ciò è possibile grazie a una precisa distribuzione di una copia del materiale genetico di partenza. La mitosi viene suddivisa in una serie di stadi: profase, prometafase, metafase, anafase e telofase: Nella profase, la cromatina si compatta nei cromosomi e ciascuno di essi appare formato da due cromatidi fratelli uniti a un punto detto centromero. In questo appaiono due strutture proteiche dette cinetocori. Nel corso della profase si disgrega la membrana nucleare e si completa il fuso miotico, che guida i cromosomi. Fuso miotico è costituito fa microtubuli proteici che prendono origine dai centrosomi. Nelle cellule animali ciascun centrosoma è formato da un paio di centrioli. Ogni centriolo è un tubo cavo costituito da 9 triplette di microtubuli. Il centrosoma si duplica durante la fase S che precede la mitosi; all'inizio della profase i due centrosomi si dividono e iniziano a spostarsi verso le estremità opposte della cellula. Questa migrazione identifica i poli. • Nella prometafase scompare la membrana nucleare, i due cromatidi si attaccano ai microtubuli per mezzo dei cinetocori e iniziano a portarsi verso la zona equatoriale del fuso. • All'inizio della metafase il fuso miotico è completato e i due centrosomi si trovano alle due estremità della cellula. I cromosomi sono tutti allineati lungo il piano equatoriale dove formano la piastra metafisica. La metafase è il momento migliore per osservare i cromosomi, perché ora sono compatti e spiralizzati al massimo • Durante l'anafase i centromeri si staccano e i due cromatidi fratelli si separano. I cinetocori avanzano lungo i microtubuli, trascinando i cromosomi. Ciascun cromatidio è considerato un cromosoma indipendente e prende il nome di cromosoma figlio. L'anafase termina quando le due serie di cromosomi figli hanno raggiunto i poli della cellula. • Nella telofase il fuso miotico si dissolve, i cromosomi si despiralizzano e ricompare la cromatina, la membrana nucleare e il nucleo si ricostituiscono. • La mitosi è un processo preciso al termine del quale si formano due nuclei identici fra loro. Dopo la telofase avviene la citodieresi, processo che porta alla formazione di due cellule distinte. La citodieresi è il processo di suddivisione del citoplasma e degli organuli in esso contenuti tra le due nuove cellule. Non è necessario che organuli come i ribosomi siano distribuiti equamente fra le due cellule e quindi la ripartizione non è affidata a un meccanismo dotato di v Scienze Pagina 2