La trasmissione
dell’informazione genetica
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Due tipi di cellule
• Tutti gli organismi che si riproducono per
via sessuata devono attuare l’alternanza di
generazioni cellulari
APLOIDE – DIPLOIDE
La cellula diploide contiene due copie di
tutta l’informazione genetica.
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Il numero di cromosomi è tipico
della specie
• Ogni specie possiede un numero tipico di
cromosomi. Esso si indica con “n” nella
cellula aploide.
• Le cellule diploidi contengono un numero
2n di cromosomi.
• Nell’uomo n = 23.
• Nelle cellule di questa presentazione, per
semplificare, le cellule avranno n = 2.
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I cromosomi omologhi
• L’informazione genetica,
portata dal DNA, è
strutturata sotto forma di
cromosomi, il cui numero
varia a seconda della
specie.
• Nelle cellule diploidi, i
due cromosomi che
portano le informazioni
per gli stessi caratteri si
chiamano omologhi.
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Le cellule nascono per divisione
• Lo zigote è la cellula che deriva dalla
fecondazione, ossia dall’unione dei due
GAMETI (ovulo + spermatozoo).
• Ogni altra cellula nasce da un’altra cellula,
in seguito ad un processo di divisione.
• La divisione che dà origine a due cellule
diploidi si chiama MITOSI.
• La divisione che dà origine a due cellule
aploidi si chiama MEIOSI.
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Perché sono necessari due tipi di cellule?
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L’organizzazione del DNA
• Durante la vita della cellula i cromosomi
(molecole di DNA), si trovano sotto forma di
cromatina dispersa all’interno del nucleo
cellulare. Il filamento è organizzato per mezzo di
proteine, ma rimane accessibile agli enzimi della
trascrizione (RNA-polimerasi) e alle proteine che
controllano la trascrizione.
• Vedremo ora la forma di organizzazione del
DNA nella cromatina: i nucleosomi.
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I cromosomi durante la divisione cellulare
• La divisione cellulare richiede la formazione di strutture
più compatte, in modo che la distribuzione del materiale
genetico possa avvenire correttamente.
• La cromatina si organizza a vari livelli fino a formare dei
corpuscoli visibili al microscopio.
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Il DNA deve essere duplicato
• Prima di ogni
divisione tutto il DNA
viene duplicato
(replicato), in modo
che il cromosoma è
formato dai due
CROMATIDI: ciascun
cromatidio
rappresenta una delle
due copie del DNA.
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La duplicazione è semiconservativa
• La doppia elica del DNA si apre e
ciascuno dei due filamenti serve da
stampo per la sintesi di un nuovo
filamento. In questo modo si ottengono
due doppie eliche, ciascuna formata da un
filamento originario ed uno di nuova
sintesi: per questo il meccanismo di
replicazione si dice semiconservativo.
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Il ciclo cellulare
• Ogni cellula che si forma,
attraversa una fase di
intervallo (gap) G1.
Questa fase corrisponde
alla vita attiva della
cellula.
• Nel caso la cellula sia
destinata alla divisione,
essa sintetizza il nuovo
DNA (fase S), ed entra in
divisione dopo un
intervallo (G2).
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La mitosi genera cellule diploidi
• La mitosi, o divisione conservativa, parte
da una cellula diploide e produce due
cellule diploidi.
• La maggior parte delle cellule si forma per
mitosi, queste cellule si chiamano
somatiche.
• Ora osserviamo le varie fasi della mitosi.
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Con la meiosi si ottengono le cellule aploidi
• La meiosi, o divisione riduzionale, parte da
una cellula diploide per generare quattro
cellule aploidi.
• La meiosi pertanto comprende due
divisioni cellulari successive: la meiosi I e
la meiosi II.
• La serie di cellule interessate dal processo
di meiosi si chiama linea germinale.
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Il crossing over
• Come si vede nella figura precedente,
durante la profase I della meiosi, i
cromosomi omologhi appaiati si
scambiano delle porzioni di materiale.
Questo non comporta perdita o aggiunta di
DNA, ma solo lo scambio e la
ricombinazioe.
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