La crescita degli organi del nostro corpo si basa sull aumento del numero delle cellule che li compongono.

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2 La crescita degli organi del nostro corpo si basa sull aumento del numero delle cellule che li compongono. Una cellula somatica (del corpo o soma) si definisce diploide (2n) perché possiede una coppia di cromosomi omologhi (uno di derivazione materna e uno di derivazione paterna). Il processo mediante il quale le cellule somatiche si duplicano, è detto mitosi. Nella mitosi, da una cellula «madre» si formano due cellule «figlie» identiche. Esso avviene in varie fasi ed ha lo scopo di trasmettere l'informazione genetica alle cellule figlie in modo che abbiano le identiche caratteristiche e le identiche funzioni della cellula madre. Le cellule figlie, risultanti da questa divisione, sono identiche alla cellula genitrice.

3 Ciclo Cellulare IL ciclo cellulare di una cellula eucariotica è diviso in 4 fasi successive La Cellula o si sta dividendo oppure è in Interfase 12 ore o più lungo

4 Fase G 1 Gap Phase Tra Mitosi e 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

5 Fase S S = Sintesi Durante la fase S avviene la Replicazione del DNA Tutte le proteine che servono vengono sintetizzate durante la fase G1

6 Fase G 2 Secondo Gap Si trova tra fase S e Mitosi Relativamente corta Le cellule si predispongono per la divisione mitotica Produzione proteine specifiche Controllo del DNA replicato al fine di correggere eventuali errori

7 Fase M M = Mitosi Processo continuo che porta alla formazione di 2 cellule figlie da una cellula madre Mantenuto lo stesso contenuto di DNA Figure Mitotiche possono essere d aiuto per il riconoscimento istologico Figure mitotiche anormali possono essere indice di patologia

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9 Prima tappa della divisione cellulare è la duplicazione del genoma. Essa avviene sempre nel modo più fedele, affinché le cellule figlie possano ricevere identico patrimonio ereditario. Seconda tappa è la separazione dei due corredi cromosomici e la divisione del citoplasma. Le cellule figlie così prodotte diventano di nuovo diploidi si rendono indipendenti (ma nei tessuti rimangono legate l'una all'altra). Terza ed ultima tappa è la reintegrazione delle strutture e delle riserve di una o di ambo le cellule. La discendenza di una cellula che si divide mediante la mitosi consta di cellule fornite di identico patrimonio genetico (a meno di eventuali mutazioni) e forma un clone.

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11 I cromosomi Ogni cromosoma è costituito da due filamenti di materiale genetico identici, essendo l uno la copia dell altro; i due filamenti, chiamati cromatidi, sono uniti tra loro in una regione di contatto detta centromero.

12 I cromatidi fratelli sono la coppia dei cromatidi uniti per il centromero, che derivano dalla replicazione di un cromosoma. Tutte le cellule somatiche nel nostro organismo sono diploidi, cioè hanno due copie di ogni cromosoma, uno di origine paterna, l'altro di origine materna. Durante il ciclo cellulare tutto il genoma di una cellula somatica si duplica. I cromosomi vengono duplicati durante la fase S del ciclo cellulare, che segue la fase G1 (gap 1) e precede la fase G2 (gap 2). L'insieme di questi tre momenti costituisce l'interfase che a sua volta precede la mitosi o la meiosi. Ogni singolo cromosoma ora è costituito da due copie cromosomiche, i cromatidi fratelli, che resteranno legati fra loro a livello del centromero fino al momento della mitosi. I due cromatidi fratelli verranno separati durante l'anafase, a questo punto essi prenderanno nuovamente il nome di cromosomi, poiché condurranno vita indipendente.

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14 I cromosomi si iniziano a delineare La membrana nucleare si rompe profase metafase Si forma il fuso mitotico La membrana nucleare si riforma anafase telofase citodieresi La durata media di questo meccanismo varia, in media, tra le 10 e le 30 ore.

15 Fasi della Mitosi La mitosi si divide in 4 fasi Profase Metafase Anafase Telofase Le cellule altamente differenziate possono evitare la fase M ed entrare in Fase G 0 La fase G 0 rappresenta l assenza completa dei processi preparatori alla Fase M

16 Fase G0

17 Profase Durante l interfase il materiale genetico si trova in forma di cromatina nucleare Durante la Profase i cromosomi si condensano assumendo la loro forma tipica e diventano visibili al microscopio Ogni cromosoma è diviso in due subunità dette Cromatidi Scompare l involucro nucleare Si forma il fuso mitotico

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20 Metafase Negli eucarioti superiori il passaggio dalla profase alla metafase è segnato dalla scomparsa del nucleo I cromosomi si spostano verso la porzione mediana della cellula Il fuso è completamene formato e i cromosomi sono disposti all equatore della cellula

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22 Anafase Questa fase inizia quando i microtubuli iniziano a spostarsi verso i poli Trascinano i cromatidi I cromatidi sono quindi localizzati ai poli opposti della cellula

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24 Telofase Quando il movimento dei cromatidi si è completato inizia la telofase I cromatidi despiralizzano e i cromosomi diventano invisibili Si riforma l involucro nucleare A partire dal reticolo endoplasmatico rugoso Il fuso inizia a sparire al momento di transizione anafase/telofase

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26 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 sarà perpendicolare al fuso mitotico (zona equatoriale)

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28 Le cellule del corpo deputate alla riproduzione (i gameti) subiscono un processo di divisione cellulare diverso dalla mitosi. La meiosi è un processo di divisione cellulare in cui a partire da una cellula «madre» si formano 4 cellule «figlie», diverse tra loro in quanto a quantità e informazione del patrimonio genetico. Le cellule progenitrici (oogoni e spermatogoni) da cui origineranno le cellule germinative, oociti e spermatozoi sono diploidi posseggono, cioè, 46 cromosomi, 23 coppie di cromosomi. La meiosi interessa unicamente le cellule destinate alla riproduzione.

29 La meiosi APLOIDI Crossing-over APLOIDI Raddoppiamento del DNA DIPLOIDE RIDUZIONALE EQUAZIONALE S. Beninati

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

31 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 Riduzione da Diploide (2n) ad Aploide (1n) Inizia alla fine dell Interfase del ciclo cellulare All inizio della Gametogenesi La quantità di DNA così come il numero di cromosomi è doppia 4 fasi Profase I - Anafase I Metafase I - Telofase I

32 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

33 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

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35 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 corpuscolo polare oocita maturo + 3 corpuscoli polari (che degenereranno)

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39 La divisione meiotica prevede una fase iniziale di duplicazione del materiale genetico seguita da di 2 divisioni cellulari successive. - la prima divisione è detta riduzionale, perché riduce il numero di corredo cromosomico da 2n (diploide) a n (aploide). Infatti a separarsi in ogni cellula sono i due diversi cromosomi materno e paterno in doppia copia. L informazione è quindi una sola per ogni cromosoma.

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41 - La seconda divisione è detta equazionale, perché lascia inalterato il numero di cromosomi. I due cromatidi gemelli si separano.

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43 La cellula madre produce 4 cellule figlie, ognuna delle quali eredita solo una copia del corredo cromosomico. Ogni gamete, quindi, eredita solo 23 cromosomi. Alla fecondazione i due gameti (aploidi quindi n) si fondono e ristabiliscono il numero di cromosomi di una cellula normale (diploide 2n con 46 cromosomi). La cellula prodotta dalla fusione dei due gameti si chiama zigote ed ha metà corredo cromosomico materno e metà paterno.. Essa, dividendosi per successive divisioni mitotiche, dà origine all embrione e quindi al nuovo individuo.

44 mrutwpulw wragotqo&feature=related meiosi HgdS3QFw&NR=1&feature=fvwp mitosi UUv7Cr4A meiosi e mitosi

45 La mitosi è il processo di divisione cellulare in cui dalla cellula madre diploide si ottengono due cellule figlie con corredo cromosomico diploide. La meiosi è il processo di divisione cellulare in cui da una cellula madre diploide si ottengono quattro cellule figlie con corredo cromosomico dimezzato, quindi aploide. Differenze fra mitosi e meiosi: La mitosi: da una cellula ne ottengo due La meiosi: da una cellula ne ottengo quattro La mitosi: le cellule figlie sono uguali alla cellula madre ed hanno stesso numero di cromosomi La meiosi: le cellule figlie non sono uguali poiché hanno numero di cromosomi dimezzato La mitosi: avviene in tutte le cellule somatiche del corpo (fatta eccezione per le cellule nervose) La meiosi avviene solo negli organi sessuali La mitosi consiste nella duplicazione del DNA seguita da una divisione La meiosi consiste in una duplicazione del DNA, seguita da due successive divisioni dette meiosi I e meiosi II.

46 Meiosi Mitosi