RIPRODUZIONE SESSUATA (GAMICA)

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Bernadetta Gioia
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1 Meiosi CdL Ifermieristica Aa. 2011/12 Prof.ssa Frabetti RIPRODUZIONE SESSUATA (GAMICA) comporta l uioe di due cellule (i gameti), ciascua co il suo coteuto iformativo, il suo corredo aploide di cromosomi Gameti aploidi ( = 23) La meiosi assicura la produzioe di cellule aploidi, i GAMETI GONADI MEIOSI FECONDAZIONE Adulti pluricellulari diploidi (2 = 46) Mitosi e sviluppo Zigote diploide (2 = 46) 1

2 spermatozoo 23 GAMETI APLOIDI (23 cromosomi, cioè 23 molecole lieari di DNA) 23 Cell uovo / OVOCITA PROLIFERAZIONE (MITOSI) DIFFERENZIAMENTO 46 ZIGOTE DIPLOIDE (46 cromosomi, cioè 46 molecole lieari di DNA) SVILUPPO INDIVIDUO I gameti si formao elle GONADI: i testicoli e le ovaie, a partire da cellule della liea germiale diploidi CELLULE GERMINALI (2), progeitori dei gameti MEIOSI SPERMATOZOI GAMETI QUANDO? CELLULA UOVO DALLA PUBERTA CONTINUATIVAMENTE DALLA VITA EMBRIONALE IN MODO DISCONTINUO 2

3 Meiosi: la divisioe si realizza i ua sigola replicazioe del DNA seguita da due divisioi cellulari successive origiado 4 cellule aploidi MEIOSI MEIOSI I Profase Metafase Aafase Telofase citodieresi 2 CELLULA DIPLOIDE DIVISIONE RIDUZIONALE (meiosi I) MEIOSI II Profase Metafase Aafase Telofase citodieresi DIVISIONE EQUAZIONALE (meiosi II) RISULTATO DELLA MEIOSI: 4 CELLULE APLOIDI DIVERSE TRA LORO E ALLA CELL MADRE 3

4 MEIOSI I PROFASE I Fase molto luga, ella femmia dell uomo gli oociti etrao ella profase I al mometo della ascita e rimagoo bloccati i questo stadio (a livello del diplotee) per decei 1- LEPTOTENE 2- ZIGOTENE 3- PACHITENE 4- DIPLOTENE 5- DIACINESI 1-LEPTOTENE La cromatia va compattadosi formado i cromosomi 2- ZIGOTENE Si vedoo i cromosomi, ogi cromosoma è formato da due molecole di DNA uguali poiché ella iterfase che precede la meiosi è avveuta la duplicazioe o replicazioe del DNA. Si iizia ad evideziare ache l appaiameto dei CROMOSOMI OMOLOGHI ovvero si formao coppie di cromosomi (23 coppie), il processo sembra iiziare già ella fase precedete. L appaiameto si realizza sulla base dell omologia cioè simigliaza delle sequeze ucleotidiche. PROFASE I 3- PACHITENE Completo APPAIAMENTO CROMOSOMI OMOLOGHI. Si formao ell uomo 23 coppie: 22 coppie di AUTOSOMI e 1 coppia di eterocromosomi. 1 1 TETRADE = 4 CROMATIDI BIVALENTE = 2 CROMOSOMI 2 2 Si oti che ogi cromosoma ha 2 cromatidi fratelli uguali cioè è costituito da 2 molecole di DNA uguali prodotte durate l iterfase, ella fase S di replicazioe del DNA che precede la meiosi (fase M) CROMOSOMA X e Y SI APPAIANO IN UNA PICCOLA REGIONE DI OMOLOGIA 4

5 DA COSA SONO TENUTI VICINI I DUE CROMOSOMI OMOLOGHI? COMPLESSO SINAPTONEMALE o SINAPTONEMICO da siapsi uioe Struttura simile ad ua scala a pioli di atura proteica a cui si associao le fibre dei cromosomi omologhi dicromatiici Perché gli omologhi soo appaiati così strettamete? PACHITENE Profase I CROSSING OVER OGNI COPPIA DI CROMOSOMI FA DA 1 A 4 SCAMBI Scambio di materiale geetico o ricombiazioe tra cromatidi omologhi o fratelli Ricombiazioe geica (rimescolameto di iformazioi), tra tratti del cromosoma matero e patero VARIABILITA 5

6 PROFASE I - crossig over Ruolo geetico del crossig over: riassortimeto geico e variabilità Ruolo biologico del crossig over: segregazioe corretta dei cromosomi alla meiosi 4- DIPLOTENE Dissolvimeto del complesso siaptoemale ALLONTANAMENTO dei CROMOSOMI ache se RIMANE L UNIONE a livello del/dei CHIASMA struttura che tiee uiti i cromosomi omologhi Rappreseta la zoa i cui precedetemete è avveuta la ROTTURA DEI CROMATIDI e lo SCAMBIO TRA CROMATIDI OMOLOGHI NON FRATELLI 5- DIACINESI I cromatidi si accorciao poiché la cromatia cotiua a compattarsi FRAMMENTAZIONE DELL INVOLUCRO NUCLEARE 6

7 METAFASE I SULLA PIASTRA METAFASICA SI POSIZIONANO I CROMOSOMI OMOLOGHI APPAIATI cioè a coppie ANCORA LEGATI NEI CHIASMI I cietocori si comportao come se fossero u uico cietocore, legado i microtubuli proveieti da u sigolo polo del fuso Ricordado il processo della mitosi, guardiamo bee alle differeze a livello della METAFASE tra mitosi e meiosi I: MITOSI MEIOSI I 7

8 ANAFASE I DISTRUZIONE DEI LEGAMI NEI CHIASMI I CROMOSOMI OMOLOGHI DI OGNI COPPIA SI SEPARANO E MIGRANO AI POLI OPPOSTI MENTRE I CROMATIDI CHE LI COSTITUISCONO RESTANO ANCORA UNITI ASSORTIMENTO INDIPENDENTE DEI CROMOSOMI, CIOE OGNI POLO RICEVE UN UN ASSORTIMENTO CASUALE DEI CROMOSOMI PATERNI E MATERNI DI OGNI COPPIA Assortimeto idipedete dei cromosomi omologhi (es.i figura su cellula co =2 cioè 2=4) Cellule aploidi =2 I div. MEIOTICA RIDUZIONALE Cellula diploide 2=4 OPPURE 8

9 23 COPPIE DI CROMOSOMI che si assortiscoo idipedetemete, cioè l ASSORTIMENTO dei CROMOSOMI PATERNI E MATERNI DI OGNI COPPIA è CASUALE ei gameti. Tre esempi diversi i fig.: 2 23 = possibili combiazioi di cromosomi ei gameti VARIABILITA METAFASE I 2 CHIASMI ANAFASE I Le cellule a questo puto soo aploidi per set di cromosomi cioè hao dimezzato il umero di cromosomi (=23), ma il coteuto di DNA è acora doppio rispetto al ormale (i cromosomi soo fatti oguo di due cromatidi, cioè di 2 molecole di DNA uguali). Co ploidia si idica geericamete il umero delle serie di cromosomi preseti i ua cellula, ogi serie si simboleggia co la lettera. Ua cellula co ua sola serie di cromosomi avrà ploidia 1 (1) e si dirà duque aploide, ell uomo =23. 9

10 TELOFASE I e CITODIERESI I 2 CELLULE CIASCUNA CELLULA prodotta alla fie della Meiosi I ell uomo ha u CORREDO CROMOSOMICO APLOIDE 23 CROMOSOMI, ma questi soo acora DI-CROMATIDICI (Se cotassimo le molecole di DNA sarebbero i realtà acora 46 ovvero u umero doppio rispetto al dovuto). Duque il coteuto i DNA (che viee idicato di orma co la C) è acora doppio: è ecessaria la MEIOSI II. PROFASE II I cromosomi si codesao di uovo dopo u itervallo di orma brevissimo. Il DNA NON si replica di uovo. METAFASE II MEIOSI II - molto simile alla mitosi Sulla piastra metafasica si posizioao e si allieao i sigoli cromosomi. Soo 23 ell uomo. I CINETOCORI SI SEPARANO 10

11 ANAFASE II MEIOSI II TELOFASE II CITODIERESI II 4 CELLULE (GAMETI) CIASCUNA CELLULA ha ell uomo: CORREDO CROMOSOMICO APLOIDE, 23 CROMOSOMI MONOCROMATIDICI (23 molecole di DNA) risultati i ua diversa combiazioe di gei METAFASE I ANAFASE I METAFASE II ANAFASE II 11

12 Riassumedo: REPLICAZIONE del DNA MEIOSI I RIDUZIONALE MEIOSI II EQUAZIONALE DUPLICAZIONE I div. MEIOTICA RIDUZIONALE II div. MEIOTICA EQUAZIONALE 12

13 2 NUMERO DI CROMOSOMI DUPLICAZIONE 2 I div. MEIOTICA RIDUZIONALE II div. MEIOTICA EQUAZIONALE CONTENUTO DI DNA 6 Gbp DUPLICAZIONE 12 Gbp I div. MEIOTICA RIDUZIONALE 6 Gbp II div. MEIOTICA EQUAZIONALE 3 Gbp 13

14 MEIOSI MITOSI Sigificato della MEIOSI 1) Porta alla APLOIDIA, premessa idispesabile per la fecodazioe (uioe di 2 patrimoi ereditari diversi) 2) Il crossig over e l assortimeto idipedete dei cromosomi portao ad u rimescolameto del patrimoio ereditario di ogi sigolo gamete rispetto a quello dell orgaismo che lo produce 14

15 LA VARIAZIONE GENETICA FECONDAZIONE VARIABILITA FECONDAZIONE: INCONTRO CASUALE DEI GAMETI 2 23 x 2 23 = di possibilità seza cosiderare il crossig over!!! VARIABILITA GENETICA CROSSING OVER: segmeti di DNA vegoo scambiati tra gli omologhi materi e pateri ASSORTIMENTO INDIPENDENTE: durate la meiosi i cromosomi materi e pateri di ogi coppia di omologhi si separao i modo casuale ed idipedete l uo dall altro FECONDAZIONE: icotro ed uioe casuale di gameti diversi 15

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