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H. Curtis, N. S. Barnes, A. Schnek, G. Flores Invito alla biologia. blu Dagli organismi alle cellule 2
Capitolo A 8 La divisione cellulare: mitosi e meiosi 3 Curtis et al. Invito alla biologia. blu © Zanichelli editore 2011
La divisione delle cellule Nei procarioti e negli eucarioti unicellulari la divisione cellulare determina l’aumento del numero d’individui di una popolazione. Negli eucarioti pluricellulari è il processo che permette all’organismo di aumentare le proprie dimensioni o di riparare tessuti danneggiati. 4 Curtis et al. Invito alla biologia. blu © Zanichelli editore 2011
La divisione cellulare nei batteri 5 Curtis et al. Invito alla biologia. blu © Zanichelli editore 2011
La divisione nelle cellule eucariote Nel ciclo cellulare degli eucarioti si alternano periodi di crescita e di divisione (mitosi). 6 Curtis et al. Invito alla biologia. blu © Zanichelli editore 2011
Le fasi del ciclo cellulare • Interfase Occupa il 90% dell’intero ciclo ed è suddivisa nelle fasi G 1, S e G 2. • Mitosi È la fase di separazione dei cromosomi che si posizionano ai lati opposti della cellula. • Citodieresi È la fase di separazione in cui il citoplasma viene ripartito tra le due cellule figlie. 7 Curtis et al. Invito alla biologia. blu © Zanichelli editore 2011
La mitosi (1) Si duplicano il DNA e i centrioli, ma i cromosomi non sono distinguibili all’interno del nucleo. In alcuni organismi si possono vedere due coppie di centrioli su un lato del nucleo, fuori dalla membrana nucleare. La cromatina si condensa e i cromosomi sono ora visibili al microscopio ottico. Vengono disassemblati i microtubuli del citoscheletro che formeranno il fuso. Le coppie di centrioli migrano verso i poli. Comincia la formazione del fuso. Scompare il nucleolo. La membrana nucleare si disperde in frammenti. I centrioli raggiungono i poli della cellula. I cromosomi, ciascuno formato da due cromatidi, iniziano a spostarsi verso il piano equatoriale della cellula, manovrati dalle fibre del fuso. 8 Curtis et al. Invito alla biologia. blu © Zanichelli editore 2011
La mitosi (2) I cromosomi, formati da coppie di cromatidi, si dispongono sul piano equatoriale della cellula. I cromatidi si separano, ognuno tirato dalle fibre del fuso verso i poli; ogni cromatidio costituisce ora un cromosoma singolo. I cromosomi hanno raggiunto i poli opposti, il fuso comincia a disperdersi. Si formano nuove membrane nucleari intorno ai due assetti cromosomici che ritornano a essere diffusi. 9 Curtis et al. Invito alla biologia. blu © Zanichelli editore 2011
La citodieresi • È il processo di divisione del citoplasma. • Segue la mitosi dopo la telofase. • Divide generalmente la cellula in due parti uguali. 10 Curtis et al. Invito alla biologia. blu © Zanichelli editore 2011
La riproduzione sessuata • Nella maggior parte degli organismi pluricellulari la riproduzione avviene per via sessuata. • I genitori producono i gameti, cellule specializzate con corredo cromosomico aploide. • Con la fecondazione, un gamete maschile (spermatozoo) si unisce a un gamete femminile (cellula uovo) dando origine allo zigote diploide, che formerà un nuovo individuo. • Il patrimonio genetico del nuovo individuo è una combinazione di quello dei due genitori. 11 Curtis et al. Invito alla biologia. blu © Zanichelli editore 2011
La prima divisione meiotica (1) 12 Curtis et al. Invito alla biologia. blu © Zanichelli editore 2011
La prima divisione meiotica (2) 13 Curtis et al. Invito alla biologia. blu © Zanichelli editore 2011
La seconda divisione meiotica • Dopo la meiosi I si verifica una seconda divisione, chiamata meiosi II; questa è simile alla mitosi, ma non è preceduta dalla duplicazione del materiale cromosomico. • I due cromatidi presenti in ciascun nucleo, che si è formato al termine della meiosi I, si separano e migrano verso i poli opposti del fuso. 14 Curtis et al. Invito alla biologia. blu © Zanichelli editore 2011
Il crossing over Tra due cromosomi omologhi avviene uno scambio di materiale genetico a livello dei cromatidi. 15 Curtis et al. Invito alla biologia. blu © Zanichelli editore 2011
I cromosomi e il cariotipo 16 Curtis et al. Invito alla biologia. blu © Zanichelli editore 2011
Meiosi e malattie genetiche La sindrome di Down consiste in un’alterazione al numero di autosomi, chi ne è affetto possiede tre copie del cromosoma 21. Altre trisomie umane sono la sindrome di Edwards e la sindrome di Patau, dovute rispettivamente alla trisomia della 18° e della 13° coppia di autosomi. La non-disgiunzione può produrre anche individui con un numero anomalo di cromosomi sessuali, come la sindrome di Klinefelter (XXY). Le donne portatrici di un solo cromosoma X (X 0) sono affette dalla sindrome di Turner. Il loro cariotipo è costituito da 45 cromosomi (22 coppie di autosomi e un solo cromosoma X); questo è l’unico caso conosciuto di individui vitali con un cromosoma in meno. 17 Curtis et al. Invito alla biologia. blu © Zanichelli editore 2011
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