CICLO CELLULARE
Processo con il quale le cellule si dividono e si
moltiplicano, duplicando le informazioni genetiche
racchiuse nel loro nucleo.
Nella specie umana, dall’uovo fecondato hanno origine
circa 100mila miliardi di cellule (in un organismo adulto)
MITOSI
MEIOSI
Ciclo cellulare delle cellule
SOMATICHE
Ciclo cellulare delle cellule
GERMINALI
Da UNA cellula diploide (46
cromosomi nella specie
umana) se ne ottengono DUE
IDENTICHE
Da UNA cellula DIPLOIDE si
ottengono QUATTRO cellule
APLOIDI con corredo genetico
DIMEZZATO (23 cromosomi nella
specie umana)
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Cellula DIPLOIDE
cellule che contengono
2 COPIE(oppure 1 COPPIA) di CROMOSOMA x TIPO
Cellule APLOIDE
cellule che contengono
1 COPIA di CROMOSOMA x TIPO
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Cariotipo diploide delle cellule somatiche
Cariotipo aploide di una cellula germinale (gamete)
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DIVISIONE CELLULARE - Mitosi
NEGLI ORGANISMI
UNICELLULARI:
Serve ad aumentare il
numero degli
individui, e dunque la
duplicazione cellulare
in questo caso
corrisponde con la
riproduzione
dell’organismo.
NEGLI ORGANISMI
PLURICELLULARI:
Svolge un ruolo
importante
nell’accrescimento
degli organismi e
nella rigenerazione
dei tessuti.
Tutte le cellule si riproducono!
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CICLO CELLULARE
MITOSI
ripartisce in modo identico il materiale genetico
alle cellule figlie.
Il ciclo cellulare mitotico avviene nello stesso
modo in tutte le cellule eucariotiche, dalle
amebe all’uomo.
Le uniche differenze riguardano i tempi.
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DIVISIONE CELLULARE - Mitosi
DUPLICAZIONE DEL GENOMA
SEGREGAZIONE DELLE DUE
COPIE DEL GENOMA ALLE
CELLULE FIGLIE
SEPARAZIONE DELLE CELLULE
FIGLIE (CITODIERESI)
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CICLO CELLULARE
INTERFASE
• G1= Gap1
• S= Sintesi
• G2= Gap 2
DIVISIONE CELLULARE
• Mitosi
• Citodieriesi
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FASE G1:
• Intervallo di tempo definito GAP1, nel quale
dopo la precedente MITOSI, le cellule figlie
neoformate iniziano un periodo di riposo, la cui
durata è variabile e nel quale non si attua la
duplicazione del DNA, ma si ha la trascrizione
(sintesi di RNA) e la traduzione (sintesi di
proteine) del DNA.
(GAP= intervallo!)
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FASE S:
Catena originaria
• S sta per sintesi, cioè in
questa fase si ha la sintesi
di acidi nucleici (DNA), o
per meglio dire la
replicazione del DNA (o
duplicazione).
Replicazione Semiconservativa:
ogni nuova catena presenta una
semicatena originaria e una di
sintesi.
Catene generate dalla replicazione
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GAP 2:
• Alla fase di sintesi segue un’altra fase di
quiescenza senza divisione cellulare. Durante
la quale il DNA della cellula è doppio e la
cellula si prepara a dividersi.
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Nell’interfase, in ogni cellula si verifica
la Divisione dei mitocondri
1.
duplicazione DNA mitocondriale
2.
strozzatura della membrana interna
e poi di quella esterna
3.
divisione del mitocondrio in due
unità
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Ciclo cellulare - durata
• La durata del ciclo cellulare e quindi la frequenza della
mitosi è piuttosto costante in cellule dello stesso tipo
ma diversa nei vari tipi di cellule (da 30 minuti a mesi)• L’interfase dura oltre il 90% dell’intero ciclo cellulare.
• Nelle cellule dei mammiferi la durata. dell’interfase
dipende durata di G1 in quanto la durata dei periodi S
e G2 è relativamente costante.
• G1: 12-24h
• S: 6-7h G2: 4-6h
• M: 1-2h
MITOSI
Le CELLULE SOMATICHE si dividono per MITOSI, processo che ripartisce in
modo identico il materiale genetico alle cellule figlie, generate dalla cellula
che si divide
Da una cellula
2 cellule identiche
Nel corso della divisione cellulare, ciascuno dei cromosomi si
riproduce integralmente. Una copia di ciascun cromosoma segregherà
in ciascuna delle due cellule figlie che si ottengono al termine della
divisione.
Mitosi, dal greco mithos= filo, per via dell’aspetto filiforme dei cromosomi durante la metafase
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Ciascun cromosoma si duplica producendo due copie
identiche: cromatidi fratelli.
I cromatidi restano associati mediante il centromero.
Le copie si separano.
Ciascuna copia migra in una cellula.
Cromatidi fratelli
Centromero
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Nell’interfase la cellula appare così: il nucleolo è ancora
evidente e la cromatina è ancora despiralizzata, non si
distinguono i cromosomi.
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PROFASE = da pro= prima
PROFASE
• La cromatina si condensa e i
cromosomi si rendono visibili
singolarmente, appaiono
come due filamenti
(cromatidi) tenuti assieme dal
centromero.
• Scompaiono il nucleolo e
l’involucro nucleare.
• I centrioli si duplicano e
migrano ai due poli della
cellula.
• Si forma il fuso mitotico e i
cromosomi si legano alle
fibre del fuso mediante i
centromeri.
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profase
Condensazione della cromatina e formazione dei cromosomi
Cromatidi fratelli
duplicato
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METAFASE
L’involucro nucleare è completamente scomparso e il fuso mitotico si estende fra i
due poli della cellula.
I cromosomi si allineano al centro del fuso e i loro centromeri si attaccano alle
fibre del fuso
centriolo
centriolo
METAFASE = da meta= metà
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ANAFASE
Ogni cromosoma comincia a dividersi in corrispondenza del
centromero.
I due cromatidi si separano e iniziano a migrare verso i due poli del
fuso. Dopo la separazione i cromatidi sono chiamati cromosomi
figli.
ANAFASE = composto da ana:indietro, inversione)
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TELOFASE
Si verificano eventi contrari a quelli della profase:
• Ricompare l’involucro nucleare attorno ai due nuclei e il nucleolo all’interno.
• Scompare il fuso mitotico.
• I cromosomi si despiralizzano e non sono più visibili singolarmente.
• Infine avviene la citodieresi.
Telofase avanzata in una cellula animale
TELOFASE = da telo- (dal gr. télos = fine, conclusione)
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CITODIERESI
• il processo che corrisponde alla separazione fisica
delle due cellule figlie.
• cioè il citoplasma della cellula madre si divide e si
formano due cellule figlie che a questo punto
entrano in interfase.
• La membrane plasmatica si separa in due.
• Il solco sulla membrana plasmatica si forma
grazie a microfilamenti localizzati sotto la
membrana stessa.
• Il solco sarà perpendicolare al fuso mitotico (zona
equatoriale).
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MITOSI:
differenze fra cellule animali e vegetali
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In organismi pluricellulari:
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LA REGOLAZIONE DEL CICLO CELLULARE - diverso comportamento delle cellule:
1) Cellule si dividono per
tutta la vita dell’organismo
(cellule staminali del midollo
osseo che danno origine ai
globuli rossi)
2) Cellule che raggiunta la
maturità perdono la
capacità di dividersi (cellule
nervose)
3) Cellule che si riproducono
solo in determinate
condizioni e sotto l’effetto di
determinati stimoli per
esempio per rigenerare parti
danneggiate (cellule del
fegato)
Un importante fattore esterno che influisce sulla divisione cellulare è l’esistenza o meno di
un contatto fisico con altre cellule
Le cellule ai bordi di una ferita, ad esempio, si dividono rapidamente, riempiono il vuoto e,
non appena vengono a contatto, cessano di dividersi (inibizione da contatto)
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MITOSI E TUMORI
A volte si può verificare una perdita della normale regolazione
interna o esterna del ciclo cellulare, per cui si ha una crescita
incontrollata di cellule che danno luogo ad ammassi chiamati
“TUMORI”.
Se questi ammassi sono costituiti da
cellule normali che non invadono altri
tessuti e che si moltiplicano
lentamente, si parla di tumori benigni.
Se sono costituiti da cellule anomale per forma, dimensioni
e patrimonio genetico, che crescono velocemente, invadono
e distruggono altri tessuti, si parla di tumore maligno o
cancro.
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