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H. Curtis, N. S. Barnes, A. Schnek, G. Flores
Invito alla
biologia.blu
Cellula, evoluzione e biodiversità
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Mitosi e meiosi
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Curtis et al. Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2011
La divisione delle cellule
Nei procarioti e negli eucarioti unicellulari
la divisione cellulare determina l’aumento
del numero d’individui di una popolazione.
Negli eucarioti pluricellulari è il processo
che permette all’organismo di aumentare
le proprie dimensioni o di riparare tessuti danneggiati.
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La divisione cellulare nei
batteri
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La divisione nelle cellule eucariote
Nel ciclo cellulare degli eucarioti si alternano periodi di crescita
e di divisione (mitosi).
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Le fasi del ciclo cellulare
• Interfase
Occupa il 90% dell’intero ciclo ed è suddivisa nelle fasi
G1, S e G2.
• Mitosi
È la fase di separazione dei cromosomi che si posizionano
ai lati opposti della cellula.
• Citodieresi
È la fase di separazione in cui il citoplasma viene ripartito
tra le due cellule figlie.
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La mitosi (1)
Si duplicano il DNA e i centrioli, ma i
cromosomi non sono distinguibili
all’interno del nucleo. In alcuni
organismi si possono vedere due coppie
di centrioli su un lato del nucleo, fuori
dalla membrana nucleare.
La cromatina si condensa e i cromosomi
sono ora visibili al microscopio ottico.
Vengono disassemblati i microtubuli del
citoscheletro che formeranno il fuso. Le
coppie di centrioli migrano verso i poli.
Comincia la formazione del fuso.
Scompare il nucleolo. La membrana
nucleare si disperde in frammenti. I
centrioli raggiungono i poli della cellula.
I cromosomi, ciascuno formato da
due cromatidi, iniziano a spostarsi
verso il piano equatoriale della
cellula, manovrati dalle fibre del
fuso.
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La mitosi (2)
I cromosomi, formati da coppie di
cromatidi, si dispongono sul piano
equatoriale della cellula.
I cromatidi si separano, ognuno
tirato dalle fibre del fuso verso i
poli; ogni cromatidio costituisce
ora un cromosoma singolo.
I cromosomi hanno raggiunto i poli
opposti, il fuso comincia a
disperdersi. Si formano nuove
membrane nucleari intorno ai due
assetti cromosomici che ritornano
a essere diffusi.
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La
• È il processo di divisione del
citodieresi
citoplasma.
• Segue la mitosi dopo la
telofase.
• Divide generalmente la cellula
in due parti uguali.
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La riproduzione sessuata
• Nella maggior parte degli organismi pluricellulari la
riproduzione avviene per via sessuata.
• I genitori producono i gameti, cellule specializzate con corredo
cromosomico aploide.
• Con la fecondazione, un gamete maschile (spermatozoo) si
unisce a un gamete femminile (cellula uovo) dando origine
allo zigote diploide, che formerà un nuovo individuo.
• Il patrimonio genetico del nuovo individuo è una
combinazione di quello dei due genitori.
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La prima divisione meiotica (1)
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La prima divisione meiotica (2)
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La seconda divisione meiotica
• Dopo la meiosi I si verifica una seconda divisione, chiamata
meiosi II; questa è simile alla mitosi, ma non è preceduta
dalla duplicazione del materiale cromosomico.
• I due cromatidi presenti in ciascun nucleo, che si è formato
al termine della meiosi I, si separano e migrano verso i poli
opposti del fuso.
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Il crossing over
Tra due cromosomi omologhi avviene uno scambio di materiale
genetico a livello dei cromatidi.
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I cromosomi e il cariotipo
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Meiosi e malattie genetiche
La sindrome di Down consiste in un’alterazione al numero di
autosomi, chi ne è affetto possiede tre copie del cromosoma 21.
Altre trisomie umane sono la sindrome di Edwards e la sindrome
di Patau, dovute rispettivamente alla trisomia della 18° e della
13° coppia di autosomi.
La non-disgiunzione può produrre anche individui con un numero
anomalo di cromosomi sessuali, come la sindrome di Klinefelter
(XXY).
Le donne portatrici di un solo cromosoma X (X0) sono affette dalla
sindrome di Turner. Il loro cariotipo è costituito da 45 cromosomi
(22 coppie di autosomi e un solo cromosoma X); questo è l’unico
caso conosciuto di individui vitali con un cromosoma in meno.
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