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H. Curtis, N.S. Barnes,
A. Schneck, G. Flores
Introduzione alla
biologia.verde
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Capitolo 4
La divisione
cellulare:
mitosi e meiosi
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Lezione 1
La riproduzione
degli organismi
più semplici
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La duplicazione degli organismi
più semplici
• Da una cellula di partenza se ne
formano due uguali tra loro.
• Ogni cellula si divide e trasmette il
proprio patrimonio genetico alle
cellule figlie, determinando
l’aumento del numero di individui
di una popolazione.
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La divisione batterica
• Nei batteri il materiale ereditario è formato da
un’unica lunga molecola circolare di DNA
(cromosoma).
• Durante la divisione, il cromosoma si duplica, e
mentre la cellula raddoppia le sue dimensioni
originali, la membrana si ripiega su se stessa.
• Le due cellule si staccano ciascuna con il proprio
cromosoma.
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La divisione batterica
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Lezione 2
Le cellule eucariote
si duplicano in
maniera più
complessa
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Il ciclo cellulare:
interfase, mitosi e citodieresi
La divisione cellulare inizia con l’interfase:
• G1 la cellula raddoppia le sue dimensioni e gli
organuli raddoppiano di numero;
• S avviene la duplicazione del DNA;
• G2 i cromosomi si spiralizzano.
Durante la mitosi si separano i cromosomi nei due
nuovi nuclei. Durante la citodieresi si formano due
nuove cellule figlie.
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Come sono regolati
i cicli cellulari
• Le cellule staminali possono
trasformarsi in qualsiasi cellula del
nostro corpo.
• Le cellule cancerose si dividono
continuamente.
• Le cellule coltivate in vitro si
riproducono finchè non entrano in
contatto tra loro (inibizione da
contatto).
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Lezione 3
La mitosi si
svolge in cinque
fasi successive
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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.
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La mitosi
La mitosi inizia al termine
dell’interfase e si divide in:
• profase: il DNA si
condensa nei cromosomi, si
forma il fuso;
• prometafase: i
cromosomi si agganciano
alle fibre del fuso.
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La mitosi
• metafase: i cromatidi sono
allineati al piano equatoriale;
• anafase: i cromatidi si
separano e iniziano la migrazione
verso i poli opposti;
• telofase: I cromatidi hanno
raggiunto i poli opposti, il fuso
viene demolito e si formano le
membrane.
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La citodieresi e
la riproduzione asessuata
• La citodieresi è il processo di
divisione del citoplasma e di
spartizione degli organuli in esso
contenuti.
• La riproduzione che trasmette
copie esatte di cromosomi dai
genitori ai figli è detta
riproduzione asessuata.
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Lezione 4
La formazione di
gameti e la
riproduzione
sessuata
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La riproduzione sessuata
La riproduzione sessuata richiede due genitori e
comporta sempre due eventi:
• la meiosi, un tipo di divisione nucleare che
permette di dimezzare il patrimonio genetico delle
cellule;
• la fecondazione, un processo in cui i contributi
genetici dei due genitori si fondono per formare la
nuova identità genetica della prole.
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Le cellule sessuali
• Le cellule somatiche di ogni
organismo sono un numero di
cromosomi caratteristico della
specie.
• Le cellule sessuali, o gameti,
hanno la metà del numero di
cromosomi delle cellule somatiche
dell’organismo.
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I cromosomi
• In tutte le cellule diploidi i due
cromosomi di ciascuna coppia
sono detti omologhi: uno di essi
proviene dal gamete di un genitore
e il suo corrispondente dal gamete
dell’altro genitore.
• I cromosomi sessuali
determinano il sesso dell’individuo
e sono detti autosomi.
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Lezione 5
La meiosi
prevede due cicli
di divisione
successivi
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La meiosi
• La meiosi è costituita da due divisioni
successive, indicate come meiosi I e meiosi II.
• Il risultato della meiosi sono quattro nuclei figli
che hanno la metà del numero dei cromosomi
presenti nel nucleo di partenza.
• Le due divisioni meiotiche si suddividono
entrambe in profase, metafase, anafase e telofase.
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Il crossing over
• Il crossing over è il
momento di scambio di piccoli
segmenti corrispondenti tra i
due cromatidi di una coppia di
cromosomi omologhi.
• È un importante meccanismo
di ricombinazione del materiale
genetico dei genitori.
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Lezione 6
La meiosi induce
cambiamenti nei
corredi genetici
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La spermatogenesi
La spermatogenesi produce 4
spermatozoi aploidi dotati di flagello,
tutti potenzialmente fertili.
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L’oogenesi
L’oogenesi produce un ovulo e tre
corpi polari che potranno non essere
fecondati.
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La variabilità nella specie
Il potenziale di variabilità genetica negli
organismi prodotti per via sessuata è data da 2n.
Dove:
2 = numero di omologhi in una coppia;
n = numero cromosomico aploide.
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Lezione 7
Errori durante la
meiosi possono
provocare gravi
patologie
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La non-disgiunzione
• La non-disgiunzione
avviene quando i
cromosomi omologhi
non si separano.
• Il risultato della
non-disgiunzione è
la produzione di
gameti con uno o più
cromosomi in eccesso.
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Le anomalie negli autosomi
• Sindrome di Down: ci sono tre
cromosomi 21 invece che due
(trisomia 21).
• Sindrome di Edwards: c’è
una trisomia della diciottesima
coppia di autosomi.
• Sindrome di Patau: c’è una
trisomia della tredicesima coppia
di autosomi.
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Le anomalie nei cromosomi sessuali
• Sindrome di Klinefelter: comporta la presenza
nel patrimonio genetico di un cromosoma sessuale
X soprannumerario (XXY).
• Possono esserci anche maschi XYY e femmine
XXX.
• Sindrome di Turner: in cui manca del tutto il
secondo cromosoma sessuale (X0).
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