LA DIVISIONE CELLULARE Il mantenimento della VITA si basa sulla divisione cellulare UNICELLULARI - riproduzione dell intero organismo PLURICELLULARI - sviluppo dalla prima cellula (zigote) - rinnovamento delle cellule - riparazione a eventi accidentali di perdita cellulare
CELLULE SOMATICHE 22 CROM. AUTOSOMICI x 2 = 44 + 2 CROM SESSUALI XX 22 CROM. AUTOSOMICI x 2 = 44 + 2 CROM SESSUALI XY CORREDO CROMOSOMICO DIPLOIDE (2n) 46 CROMOSOMI
CELLULE SESSUALI: GAMETI CELLULE UOVO 22 CROM. AUTOSOMICI 1 CROM. SESSUALE X SPERMATOZOI 22 CROM. AUTOSOMICI 1 CROM. SESSUALE X o Y CORREDO CROMOSOMICO APLOIDE (n) 23 CROMOSOMI
MITOSI DIVISIONE CELLULARE CELLULE GERMINALI 2n 2n 2n CORREDO CROMOSOMICO DIPLOIDE CORREDO CROMOSOMICO DIPLOIDE MEIOSI DIVISIONE CELLULARE CELLULE SOMATICHE 2n n n n n CORREDO CROMOSOMICO DIPLOIDE CORREDO CROMOSOMICO APLOIDE
LA DIVISIONE CELLULARE MITOSI cellule somatiche crescita, riparazione, riproduzione asessuata mantiene il numero dei cromosomi MEIOSI cellule sessuali produce cellule per la riproduzione sessuata dimezza il numero dei cromosomi
DIVERSI TIPI DI CELLULE sulla base della diversa capacità di DIVISIONE CELLULARE 1. PERENNI cellule differenziate, no ciclo (es: neuroni) 2. STABILI no ciclo, ma possono riprenderlo (es: epatociti) 3. CELLULE LABILI (es: epiteli di rivestimento, staminali)
IL CICLO CELLULARE G1+S+G2 = INTERFASE FASE M = MITOSI DIVISIONE CELLULARE
LE FASI DELLA MITOSI n = 23 2n = 46 46 46 46 PROFASE PROMETAFASE METAFASE ANAFASE TELOFASE CITODIERESI
INTERFASE: G1-S-G2
PROFASE PROMETAFASE
FORMAZIONE DEL FUSO NELLA DIVISIONE CELLULARE CENTROSOMI (CENTRIOLI) MICROTUBULI CINETOCORICI MICROTUBULI NON CINETOCORICI o POLARI
METAFASE ANAFASE
CARIOTIPO corredo cromosomico di un individuo o della specie a cui appartiene
ANAFASE COESINA SEPARAZIONE DEI CROMATIDI FRATELLI Sadava, cap 11 Fig. 11.12
TELOFASE E CITOCINESI
CITOCINESI O CITODIERESI Sadava, cap 11 Fig. 11.13
MORTE CELLULARE L equilibrio (OMEOSTASI) tra la produzione di nuove cellule e l eliminazione di cellule vecchie è uno degli obiettivi principali di ogni organismo pluricellulare
MORTE CELLULARE NECROSI evento accidentale (trauma, veleno, anossia ) subito passivamente dalle cellule interessa gruppi di cellule la lisi della cellula causa fenomeni di infiammazione APOPTOSI evento PROGRAMMATO realizzato attivamente dalle cellule interessa singole cellule realizzato di norma in condizioni fisiologiche La frammentazione della cellula e le modificazioni di superficie favoriscono la fagocitosi
MODIFICAZIONI MORFOLOGICHE TIPICHE LISI DELLA MEMBRANA PLASMATICA RILASCIO CONTENUTO CELLULARE CONDENSAZIONE CROMATINA CORPI APOPTOTICI RISPOSTA INFIAMMATORIA FAGOCITOSI NECROSI APOPTOSI
QUANDO SI VERIFICA L APOPTOSI? ü sviluppo embrionale/fetale e metamorfosi ü normale turn-over tissutale ü ontogenesi e omeostasi del sistema immunitario e del sistema nervoso ü tossine, farmaci ü radiazioni ü infezioni virali
APOPTOSI
IMPORTANZA DELL APOPTOSI 1) Sviluppo embrionale - Errori nell apoptosi possono portare a malformazioni congenite 2) Mantenimento dell omeostasi - Il numero di cellule che va incontro a morte cellulare e bilanciato da quello delle cellule prodotte per mitosi 3) Alterazioni nella regolazione dell apoptosi provocano malattie Troppa apoptosi + Malattie neurodegenerative (Parkinson, Alzheimer) Non abbastanza apoptosi - Cancro Malattie autoimmuni (diabete tipo I)
APOPTOSI INDUZIONE STIMOLI (Segnale extracellulari e segnali endogeni. Segnali di morte o mancanza segnali di sopravvivenza) ESECUZIONE EVENTI A CASCATA PROTEOLITICI NUCLEOTIDICI CASPASI
APOPTOSI EVENTI A CASCATA: attivazione di CASPASI Sadava, cap 11 Fig. 11.25
PUNTI DI CONTROLLO SEGNALI INTERNI E ESTERNI CHE AGISCONO SU DETERMINATI PUNTI
PUNTI DI CONTROLLO ANNI '70 STUDI SUL LIEVITO Saccharomyces cerevisiae (Lee Hartwell - Nobel 2001) MOLECOLE SEGNALE proteine chinasi ciclina-dipendenti si attivano o si inibiscono a vicenda in catene di interazioni molto complesse!!
REGOLAZIONE DEL CICLO CELLULARE CDK: CHINASI CICLINA-DIPENDENTE PROTEINA + ATP (inattiva) PROTEINA CHINASI PROTEINA-P + ADP (attiva)
REGOLAZIONE DEL CICLO CELLULARE Sadava, cap 11 Fig. 11.5
REGOLAZIONE DEL CICLO CELLULARE PUNTO DI RESTRIZIONE: TRANSIZIONE G1-S in mancanza di questo segnale la cellula entra in G 0
G1-S: PUNTO DI RESTRIZIONE FOSFORILAZIONE E INATTIVAZIONE DELLA PROTEINA Rb Rb G0 rientro delle cellule in G1 in base alla presenza di Fattori di crescita
Rb: Proteina del Retinoblastoma P Rb Rb fosforilata è inattiva Rb TRASCRIZIONE GENI BERSAGLIO TRASCRIZIONE GENI BERSAGLIO e superamento del punto di restrizione
REGOLAZIONE DEL CICLO CELLULARE TRANSIZIONE G2-M e METAFASE-ANAFASE serve a innescare l'ingresso in fase M MPF = MATURATION PROMOTING FACTOR
LE CICLINE SONO CICLICHE! Sadava, cap 11 Fig. 11.7
REGOLAZIONE DEL CICLO CELLULARE FATTORI CHE INFLUENZANO LA DIVISIONE CELLULARE - INIBIZIONE DA CONTATTO - DIPENDENZA DALL ANCORAGGIO