Ciclo Cellulare Mitosi Meiosi

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1 Ciclo Cellulare Mitosi Meiosi

2 CORREDO CROMOSOMICO E DIVISIONE CELLULARE NELL UOMO CROMOSOMI n:23 (22 somatici, 1 sessuale) CELLULE APLOIDI: 1n CELLULE DIPLOIDI: 2n Nelle cellule diploidi una serie di 23 cromosomi viene dal padre e l altra serie di 23 cromosomi dalla madre - La replicazione del DNA porta al raddoppiamento del quantità di DNA (4n) generando una copia per ogni cromosoma: cromatidi fratelli. - La successiva mitosi permette alle due cellule figlie di avere un contenuto di cromosomi 2n, come la cellula madre ereditando uno dei due cromatidi per ogni cromosoma

3 Ciclo Cellulare L insieme delle fasi che consentono ad una cellula di dividersi Il ciclo dura tra le 12 e le 24 ore, ma la pausa tra due divisioni può essere anche molto variabile Distinzione morfologica: mitosi (fase di condensazione e divisione dei cromosomi) e interfase (il periodo tra una mitosi e la successiva)

4 Distinzione funzionale: il ciclo cellulare è suddiviso in 4 fasi successive Durata delle fasi del ciclo cellulare - G 1 : variabile - S: 6-8 ore - G 2 : 2-4 ore - M: 1 ora Uscita irreversibile Cellule in Divisione In caso di arresto della proliferazione le cellule si fermano in G1 Cellule Differenziate Uscita reversibile

5 1 Gap (Intervallo) Fase G 1 Tra Mitosi e la fase di replicazione del DNA (Fase S) La fase più lunga del ciclo Altamente variabile a seconda del tipo cellulare Periodo di crescita cellulare (la cellula riacquista le sue dimensioni normali) Sintesi di RNA e proteine Preparazione per la duplicazione del DNA

6 S = Sintesi Fase S Durante la fase S avviene la Replicazione del DNA Tutte le proteine che servono a tale scopo vengono sintetizzate durante la fase G1 Durante la fase S avviene anche la sintesi degli istoni e altre proteine della cromatina

7 Replicazione del DNA

8 Replicazione del DNA: meccanismo

9 Replicazione del DNA: proteine coinvolte

10 Replicazione del DNA Telomerasi Replicazione dell estremità dei cromosomi

11 Fase G 2 2 Gap Si trova tra fase S e Mitosi Le cellule si predispongono per la divisione mitotica Produzione proteine specifiche (fuso mitotico, citodieresi) Controllo del DNA replicato al fine di correggere eventuali errori Duplicazione del centrosoma (tarda S- inizio G2)

12 Fase M (Mitosi) Processo continuo che porta alla formazione di 2 cellule figlie da una cellula madre Avvenendo dopo la replicazione del DNA (fase S) la mitosi permette la trasmissione dello stesso contenuto di DNA alle cellule figlie Figure Mitotiche permettono il riconoscimento istologico delle cellule in divisione Figure mitotiche anormali possono essere indice di patologia

13 Mitosi

14 Fasi della Mitosi La mitosi si divide in 4 fasi Profase Metafase Anafase Telofase

15 Prima della Mitosi

16 Profase

17 Condensazione dei cromosomi

18 Scomparsa dell involucro nucleare

19 Formazione del fuso Profase: Inizia a formarsi il Fuso Mitotico che è costituito da microtubuli Prometafase: Microtubuli si inseriscono sul Centromero interagendo col proteine del Cinetocore

20 Fuso mitotico

21 Polimerizzazione e depolimerizzazione dei microtubuli muove lentamente i cromosomi all equatore

22 Microtubuli e cromatidi

23 Metafase Ogni centromero è collegato a microtubuli diretti verso i poli opposti della cellula

24 Metafase

25 Anafase

26

27 Ruolo delle proteine motrici in Anafase

28 Anafase

29 Telofase

30 Citodieresi

31 Citodieresi La citodieresi rappresenta la separazione fisica delle due cellule figlie La membrana plasmatica si separa in due Il solco sulla membrana plasmatica si forma grazie a microfilamenti localizzati sotto la membrana stessa Il solco è perpendicolare al fuso mitotico (zona equatoriale)

32 Controllo del ciclo cellulare Come e quando la cellula decide di passare da una fase alla successiva

33 Fattore promotore della maturazione: Maturation promoting factor (MPF)

34 MPF: una chinasi e il suo regolatore (Ciclina)

35 Punto di controllo in G2

36 Cosa fa MPF? MPF fosforila: Lamine (rottura involucro nucleare) Condensine (condensazione cromosomi) MAP (formazione fuso mitotico) APC (regolatore del punto di controllo in M)

37 Complesso promotore della anafase: Anaphase promoting factor (APC)

38 Degradazione delle proteine mediata dal sistema ubiquitina-proteasoma Ub: ubiquitina, Peptide di 76 aminoacidi che viene trasferito alla catena laterale di specifiche lisine della proteina da degradare da parte di enzimi denominati ubiquitina-ligasi

39 Ci sono vari punti di controllo durante il ciclo cellulare

40 Punto di controllo in G1

41 Meiosi

42 Meiosi Processo di divisione cellulare, tramite il quale si originano le cellule germinali: Gametogenesi Risultati di questo processo Riduzione del numero Diploide (2n) dei cromosomi ad Aploide (1 n) Assicura che ognuno dei gameti porti una quantità aploide di cromosomi Ricombinazione dei geni Assicura la variabilità e la diversità genica

43 Meiosi Mitosi

44 Meiosi I Divisione Riduzionale Le coppie di cromosomi omologhi si allineano ed ogni membro della coppia si allontana verso il polo opposto della cellula che si divide La quantità di cromatidi così come il numero di cromosomi è doppia come all inizio di una mitosi 4 fasi Profase I - Anafase I Metafase I - Telofase I

45 Fase più lunga, anche giorni 90% della meiosi Cromosomi si spiralizzano, formando grossi filamenti nel nucleo Coppie di cromosomi omologhi si affiancano in registro, dando origine alle tetradi Cromosomi si condensano maggiormente, si ha Crossing- over in corrispondenza dei Chiasmi Cromosomi si spiralizzano ulteriormente e cominciano a separarsi Cromosomi massima condensazione, scompaiono nucleolo e membrana nucleare. Cromosomi liberi nel citoplasma Leptotene Zigotene Pachitene Diplotene Diacinesi

46 Profase Meiosi I Leptotene Zigotene Pachitene Diplotene Diacinesi

47 Complesso sinaptonemale

48 Crossing over

49 Meiosi II Divisione Equazionale Avviene senza precedente sintesi di DNA Molto simile a Mitosi Procede velocemente attraverso le 4 fasi Profase II - Anafase II Metafase II - Telofase II Risultato 4 cellule figlie Aploidi Ognuna con un singolo Cromatidio

50

51 Meiosi nell essere umano Organismi viventi che presentano una riproduzione sessuata, i gameti prima di giungere a maturazione completa, e quindi essere pronti per la fecondazione, subiscono le due divisioni meiotiche al fine di dimezzare il corredo diploide e renderlo aploide Spermatogenesi Processo di maturazione dello spermatozoo: Spermatogonio spermatocita I spermatocita II spermatidi spermatozoo Oogenesi Processo di maturazione dell oocita: oogonio oocita I oocita II oocita maturo + 3 corpuscoli polari (che degenereranno)

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