Ciclo cellulare e_mitosi
- 1. IL CICLO VITALE Negli organismi che si riproducono sessualmente la fecondazione non deve portare ad un aumento del corredo cromosomico di generazione in generazione. La fecondazione deve essere preceduta da una divisione cellulare speciale in cui il corredo cromosomico si dimezza (2nïƒ n). MITOSI: il cariotipo resta inalterato: 2n ïƒ 2n oppure n ïƒ n serve per l’ACCRESCIMENTO dell’individuo dopo la fecondazione, ma anche per il RICAMBIO cellulare nell’adulto o per la RIPRODUZIONE ASESSUATA MEIOSI: il cariotipo viene dimezzato per produrre GAMETI APLOIDI 2n ïƒ n FECONDAZIONE: l’unione di gameti APLOIDI , ristabilisce il cariotipo diploide: n+n ïƒ 2n
- 2. 2n 2n nn 2n 2n 2n Nell’individuo le CELLULE SOMATICHE DIPLOIDI (2n=46) si dividono attraverso la MITOSI Nelle GONADI (ovaio e testicolo) le cellule della LINEA GERMINALE sono capaci di dividersi attraverso la MEIOSI da cui si producono cellule APLOIDI (n=23) dette GAMETI I GAMETI APLOIDI (CELLULA UOVO E SPERMATOZOO) uniscono il loro cariotipo con la FECONDAZIONE: lo ZIGOTE (2n) è la prima cellula del nuovo individuo, che si accrescerà attraverso successive MITOSI IL CICLO VITALE UMANO
- 3. IL CICLO CELLULARE negli EUCARIOTI Il ciclo cellulare rappresenta l’arco vitale di una cellula ed è compreso tra due divisioni cellulari successive. Si individuano alcune fasi distinte: INTERFASE: rappresenta la vita «vegetativa» della cellula, che svolge le funzioni alle quali è destinata. La sua durata è variabile e dipende dal tipo di cellula. Suddivisa nelle fasi G1, S e G2 G1 S G2 FASE M o DIVISIONE CELLULARE: rappresenta la fase mitotica di divisione cellulare, che si completa generalmente in 1h circa. Si distinguono: MITOSI (divisione del nucleo) e CITODIERESI (divisione del citoplasma)
- 4. Rappresenta la vita «vegetativa» della cellula, che svolge le sua normali funzioni. La sua durata è variabile e dipende dal tipo di cellula (poche ore in cellule attivamente proliferanti come le embrionali, alcuni anni o tutta la vita in linfocito o neuroni). G1: l’attività è prevalentemente ANABOLICA, costruttiva: la cellula neoformata accresce le sue dimensioni, duplica gli organelli, ripristina il corredo proteico ed enzimatico. In questa fase viene regolato il passaggio alla fase successiva, la sua durata è variabile: alcune ore in cellule attivamente proliferanti , settimane o mesi in altri casi; i neuroni restano perennemente in G1 (Go). S: avviene la DUPLICAZIONE del DNA. G2: la cellula si prepara alla mitosi, la sua durata è ridotta INTERFASE
- 5. MITOSI: Profase – Metafase – Anafase - Telofase Consiste nella divisione nucleare, una serie di eventi si susseguono in modo continuo, ma per praticità si individuano alcune fasi distinte. PROFASE: sono visibili i CROMOSOMI, ciascuno è formato da DUE COMATIDI RATELLI, frutto della duplicazione del DNA; la membrana nucleare si disgrega in vescicole distinte; ogni centriolo si posiziona nel CENTROSOMA, da cui si organizzano i microtubuli del FUSO MITOTICO
- 6. METAFASE: i cromosomi raggiungono il massimo grado di condensazione, i microtubuli del fuso mitotico prendono contatto con i CINETOCORI e dirigono i cromosomi sul PIANO EQUATORIALE CENTROMERO CINETOCORO MITOSI: Profase – Metafase – Anafase - Telofase
- 7. ANAFASE: i microtubuli centromerici si accorciano ed i due CROMATIDI FRATELLI SI SEPARANO dirigendosi ai poli opposti della cellula; ciascun cromatidio assume ora la dignità di cromosoma separazione dei due cromatidi fratelli MITOSI: Profase – Metafase – Anafase - Telofase
- 8. TELOFASE: il DNA decondensa e torna ad assumere l’aspetto tipico della cromatina, i microtubuli del fuso mitotico si disgregano, iniziano a ricostruirsi due membrane nucleari. Alla fine della telofase si ottiene una cellula con DUE nuclei completi. Spesso questa fase è contemporanea alla successiva citodieresi. Se alla mitosi non segue la divisione del citoplasma si può ottenere una cellula polinucleata (PLASMODIO) MITOSI: Profase – Metafase – Anafase - Telofase
- 9. CITODIERESI NELLE CELLULE ANIMALI Spesso è contemporanea alla telofase. Si forma un anello di microfilamenti di actina sotto la membrana cellulare. La contrazione dei filamenti produce una strozzatura che divide la cellula in due. Anello di fibre di actina
- 10. CITODIERESI NELLE CELLULE VEGETALI La presenza della parete rigida non consente un meccanismo come quello delle cellule animali. I microtubuli che erano al livello del piano equatoriale costituiscono il FRAGMOPLASTO: qui confluiscono vescicole membranose piene di polisaccaridi che si fondono, dal centro alla periferia, per formare un SETTO TRASVERSALE (o PIASTRA CELLULARE) che ricrea le membrane cellulari e la parete di separazione
- 11. IL CICLO CELLULARE nei PROCARIOTI ORIGINE DI REPLICAZIONE Il ciclo cellulare nei procarioti è estremamente rapido : in condizioni ottimali le divisioni cellulari si susseguono ogni 20 MINUTI circa. Il DNA circolare si duplica a partire dall’ORIGINE DI REPLICAZIONE associato alla membrana cellulare. L’accrescimento cellulare e l’estensione della membrana fa separare le due copie del DNA. Con la SCISSIONE BINARIA si ha una divisione SIMMETRICA che produce due cellule uguali. La GEMMAZIONE e la SPORULAZIONE sono divisioni cellulari asimmetriche producono GEMME (cellule più piccole) o SPORE (cellule resistenti a condizioni avverse) rispettivamente.