La riproduzione cellulare. Mitosi e meiosi

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1 La riproduzione cellulare Mitosi e meiosi

2 La divisione cellulare Permette agli organismi di accrescersi e sostituire le cellule morte ed è alla base della riproduzione. 2

3 Negli organismi procarioti Divisione cellulare = Scissione binaria = Riproduzione 3

4 La scissione binaria nei procarioti Questo processo implica quattro eventi: dei segnali riproduttivi la duplicazione del DNA la segregazione del DNA la citodieresi 4

5 Negli organismi eucarioti Gli eucarioti attuano due meccanismi di divisione cellulare: 1. la mitosi che produce due cellule identiche (diploidi 2n) 2. la meiosi che produce quattro gameti, tutti diversi (aploidi n) 5

6 Il ciclo cellulare Si dice ciclo cellulare l insieme degli eventi compresi tra la formazione di una cellula e la sua divisione in due cellule figlie, e prevede due fasi: l interfase la fase mitotica o meiotica 6

7 L interfase Questo momento comprende tre sottofasi: la sottofase G 1, o preparazione alla duplicazione la sottofase S, o duplicazione del DNA e del centrosoma la sottofase G 2, o preparazione alla mitosi 7

8 La prima tappa della mitosi: profase La cromatina si avvolge diventando progressivamente più compatta e si condensa in cromosomi (ognuno formato da due cromatidi identici, cromatidi fratelli). Scompaiono i nucleoli 8

9 La spiralizzazione del DNA Il processo di avvolgimento del DNA viene chiamato spiralizzazione e porta alla condensazione della cromatina in cromosomi. 9

10 La struttura dei cromosomi Ogni cromosoma è formato da due molecole di DNA identiche, queste sono definite cromatidi fratelli. La regione centrale dei cromosomi che unisce i cromatidi e che si unisce al fuso, si chiama Centromero 10

11 La seconda tappa della mitosi: prometafase L involucro nucleare si frammenta. Compaiono i microtubuli che connettono i cinetocori (2 strutture del centrosoma importanti per il movimento dei cromosomi) ai due poli e formano il fuso mitotico. 11

12 Il fuso mitotico È la struttura, formata da microtubuli, che dirige il movimento dei cromosomi. 12

13 La terza tappa della mitosi: metafase I centromeri dei cromosomi sono allineati al centro della cellula, lungo la piastra metafasica (o piastra equatoriale). È il momento migliore per osservare forma e dimensione dei cromosomi. 13

14 La quarta tappa della mitosi: anafase I cromatidi fratelli si separano in due cromosomi figli che si spostano verso i poli opposti della cellula. Equa ripartizione del materiale nucleare 14

15 La quinta tappa della mitosi: telofase Si formano i nuovi nuclei cellulari diploidi. La cromatina diventa meno compatta e la cellula entra in una nuova interfase. Si riforma la membrana nucleare 15

16 La citodieresi Conclusa la divisione del nucleo, inizia quella del citoplasma che è diversa nelle cellule animali (A) e in quelle vegetali (B). (B) 16

17 Citodieresi Divisione cellulare dopo la mitosi Si forma un solco di divisione

18 Citodieresi negli animali La cellula appare come pinzata a metà L effetto è dovuto alla contrazione di microfilamenti

19 Citodieresi nelle piante La nuova parete cellulare deve essere costruita Si forma la piastra cellulare

20 La mitosi in sintesi 20

21 La riproduzione asessuata Per mitosi o per scissione binaria un organismo genera figli geneticamente identici a se stesso e tra loro. L esempio di un cactus L esempio di un fungo 21

22 La riproduzione sessuata Tramite questo tipo di riproduzione si dà origine a una discendenza diversa dai genitori, per farlo sono necessari due processi: la meiosi e la fecondazione. Fecondazione Meiosi 22

23 Ogni evento meiotico comprende due divisioni nucleari meiosi I meiosi II La meiosi che riducono il numero di cromosomi da diploide (2n) ad aploide (n); il nucleo si divide due volte ma il DNA si duplica una volta sola. Alla fine di questo processo si generano quattro cellule figlie chiamate gameti. 23

24 Meiosi I Si formano le coppie di omologhi Le coppie si associano = sinapsi

25 Cromosomi omologhi Cromosomi appartenenti ad una coppia 2 cromosomi che hanno la stessa sequenza di geni Simili ma non identici

26 Meiosi I Crossing-over cromatidi non fratelli possono incrociarsi I cromatidi possono scambiarsi segmenti

27 Stadi della meiosi I

28 Interchinesi Periodo simile all interfase Tra la meiosi I e la meiosi II Non avviene replicazione del DNA

29 Stadi della meiosi II

30 La meiosi in sintesi 30

31 Importanza della ricombinazione meiotica Fornisce variabilità nella discendenza Processo essenziale per l evoluzione

32 Il crossing-over Lo scambio di DNA mediante crossing-over dà origine a cromosomi geneticamente diversi, e quindi a nuove combinazioni del materiale genetico nei cromatidi ricombinanti. 32

33 Gli errori nella meiosi Quando i cromosomi omologhi non si separano durante la prima divisione meiotica, il risultato è un aneuploidia, cioè il cariotipo può avere cromosomi mancanti o presenti in sovrannumero. 33

34

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