La divisione cellulare è implicata nella riproduzione asessuata e sessuata

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Giacomo Rocchi
7 anni fa
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1 La divisione cellulare è implicata nella riproduzione asessuata e sessuata La divisione cellulare avviene quando una cellula «madre» si divide producendo due nuove cellule «figlie». La divisione cellulare si verifica sia nel caso della riproduzione asessuata sia nel caso di quella sessuata.

2 Nella riproduzione asessuata, ciascuna cellula figlia riceve una copia del DNA della cellula madre. Le nuove cellule sono quindi geneticamente identiche alla cellula madre. Un aumento del numero di cellule somatiche in un organismo pluricellulare o un aumento del numero di organismi unicellulari sono forme di riproduzione asessuata. Durante la riproduzione sessuata, due gameti (cellula uovo e spermatozoo) si uniscono e la prole riceve una combinazione del DNA dei genitori. La prole ha quindi una composizione genetica unica. I gameti coinvolti nella riproduzione sessuata si ottengono mediante un particolare tipo di divisione cellulare in cui a partire da una cellula si ottengono quattro cellule diverse tra loro e diverse dalla cellula madre da cui sono state ottenute.

3 I procarioti si riproducono per via asessuata I procarioti si riproducono per scissione binaria. La cellula procariote è dotata di un unico cromosoma circolare associato a proteine che ne favoriscono il compattamento. Nella scissione binaria, duplicazione e segregazione avvengono contemporaneamente. 3

4 Le due cellule prodotte mediante scissione binaria sono geneticamente identiche tra loro. I segnali per l inizio della divisione cellulare dipendono da fattori esterni, come le condizioni ambientali e la concentrazione di sostanze nutrienti. In condizioni favorevoli, i batteri si possono dividere anche ogni 20 minuti.

5 Nel ciclo cellulare le cellule somatiche si dividono per mitosi Il CICLO CELLULARE è una sequenza ordinata di fasi che si susseguono tra il momento in cui una nuova cellula prende origine dalla divisione di una cellula madre e il momento in cui essa stessa dà origine a due cellule figlie identiche. Il ciclo viene suddiviso in interfase e fase della mitosi. L interfase è il periodo più lungo del ciclo cellulare nel quale la cellu-la aumenta le proprie dimensioni e duplica il proprio DNA oltre a tutti gli organuli intracellulari.

6 Durante la citodieresi il citoplasma si divide in due e si formano due cellule distinte. Durante la mitosi la membrana nucleare scompare, il DNA segrega alle due estremità della cellula dove si formano due nuovi nuclei.

7 L interfase Gran parte del ciclo cellulare trascorre nell interfase, quel periodo speso dalla cellula per svolgere le proprie funzioni. La duplicazione del DNA avviene a metà circa dell interfase. Nello stadio G 1 la cellula duplica i propri organuli e accumula materiali da usare per la duplicazione del materiale genetico. Nello stadio S i cromosomi si duplicano in due CROMATIDI FRATELLI; ciascun cromosoma possiede una doppia elica di DNA all inizio dello stadio e due alla fine. Nello stadio G 2 la cellula continua a duplicare i propri organuli e sintetizza le proteine necessarie per la divisione.

8 I cromosomi eucariotici sono visibili durante la divisione cellulare Quando una cellula eucariotica non è in divisione, il DNA presente in un cromosoma si trova in una massa intricata di filamenti sottili, la cromatina. Prima della divisione nucleare, la cromatina si spiralizza e si condensa; ogni singolo CROMOSOMA diventa così ben visibile. Durante la fase G 1 le molecole di DNA sono poco spiralizzate perché le informazioni in esse contenute devono essere lette e utilizzate dalla cellula per la sintesi delle proteine. La spiralizzazione è un processo indispensabile per la successiva mitosi: solo così è infatti possibile separare e distribuire equamente le molecole di DNA nei due 8 nuclei in formazione.

9 I cromosomi eucariotici sono visibili durante la divisione cellulare Ciascuna specie di organismo ha un numero cromosomico caratteristico: quest ultimo prende il nome di numero diploide 2n. Le cellule somatiche sono diploidi: ogni cromosoma è presente in due copie. Nella specie umana, una cellula somatica in fase G 1 contiene23 coppie di cromosomi omologhi. All inizio della mitosi, ciascun cromosoma è formato da due cromatidi fratelli uniti in una regione centrale chiamata centromero. I gameti sono cellule aploidi n: le cellule uovo e gli spermatozoi hanno un singolo cromosoma per tipo.

10 La mitosi mantiene inalterato il numero di cromosomi La divisione cellulare avviene durante la fase della mitosi. Come risultato della mitosi, le due cellule figlie possiedono un corredo genetico identico a quello della cellula madre. Anche se la mitosi è un processo continuo, si possono distinguere alcune fasi: profase: la cromatina è condensata e i cromosomi sono visibili; metafase: i cromosomi sono allineati al centro della cellula e ancorati a una fibra del fuso mitotico; anafase: i cromatidi fratelli si staccano e vengono portati ai poli opposti del fuso; telofase: si stanno formando le cellule figlie.

11 Nel corso della profase il DNA si spiralizza, nella regione del centromero di ogni cromatidio si forma una struttura proteica chiamata cinetocore, si forma il fuso mitotico grazie all assemblaggio di microtubuli che prendono origine dai due centrioli presenti in ciascun centrosoma.

12 Nel corso della metafase precoce (anche indicata con il termine prometafase) l involucro nucleare è scomparso e i due cromatidi fratelli di ciascuna coppia si legano ai microtubuli del fuso mitotico.

13 Il fuso mitotico è completo, i due centrosomi sono alle estremità della cellula e i centromeri si sono allineati lungo il piano equatoriale formando la piastra metafasica (o piastra equatoriale). Il DNA ha raggiunto la massima spiralizzazione ed è quindi il momento migliore per osservare i cromosomi.

14 Grazie alle proteine motrici che utilizzano l energia dell ATP, i cinetocori avanzano lungo i microtubuli, trascinando con sé i cromosomi. Da questo momento, ogni cromatidio viene considerato un cromosoma indipendente e prende il nome di cromosoma figlio.

15 I cromosomi despiralizzano, ricompare la cromatina, si rigenerano le membrane nucleari e i nucleoli.

16 La citodieresi è la divisione del citoplasma La separazione delle cellule animali avviene grazie alla formazione di un solco di scissione. Al di sotto della membrana plasmatica si forma un anello contrattile costituito da miosina e actina. Queste proteine contrattili scorrono l una sopra l altra sino a determinare la divisione del citoplasma. 16

17 Nella divisione delle cellule vegetali, la citodieresi coinvolge la formazione di vescicole prodotte dall apparato del Golgi ed il cui contenuto contribuisce alla formazione di una piastra cellulare. La piastra cellulare rappresenta la fase iniziale nella formazione della parete cellulare che separerà le due cellule figlie.

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