MITOSI
Non è facile definire cosa si intende per VITA!
Ma sappiamo che …
Un gatto è vivente…
E… una stella di mare ?
Un
sasso?
no…
Una felce ?
COSA CARATTERIZZA GLI ORGANISMI VIVENTI ?
Gli esseri viventi si nutrono, respirano, crescono, sono sensibili agli
stimoli esterni….…
Ma qual’è la proprietà più notevole ??
…..la capacità di riprodurre esseri simili a loro
Complessivamente .. gli esseri viventi hanno un ciclo di vita
nasce
cresce
si riproduce
Ma di cosa sono fatti gli organismi viventi?
muore
Ma allora…..
cellula
tessuto
organismo
apparato
organo
Nel 1860 Rudolf Virchow ipotizzò che le cellule dovevano
essere le "unità vitali" di tutti gli organismi, e che ogni
cellula deriva da un'altra cellula.
LA CELLULA
EUCARIOTE
PROCARIOTE
Nel nucleo è
racchiuso il
DNA
Ci occuperemo della cellula Eucariote
Ma quante sono queste cellule, e come si formano ?
Il corpo di un essere umano adulto contiene un numero enorme di cellule: circa
60 milioni di milioni!
In un essere umano adulto, in ogni secondo, vengono prodotte più
di 3 milioni di nuove cellule e queste vanno a sostituirne altrettante
morte.
Le cellule si RIGENERANO e di questo ce ne accorgiamo per
esempio quando ci sbucciamo un ginocchio.
Ma ancora di più lo possiamo capire se pensiamo alla
crescita…
Affinchè avvenga è necessario che il numero
delle cellule aumenti, devono proliferare per fare
crescere i tessuti e crearne dei nuovi.
Ma come si generano queste cellule?
Attraverso il processo di duplicazione
cellulare detto MITOSI.
cellula
madre
Si divide in 2
cellule
figlie
identiche
Quindi la MITOSI SERVE
• per SOSTITUIRE le cellule MORTE o DANNEGGIATE
• all’ACCRESCIMENTO
?
Ma dove avviene? Cosa
accade? Quanto dura?
CICLO CELLULARE
Come tutti gli esseri viventi anche le cellule hanno un loro ciclo di vita che può essere suddiviso
in varie fasi.
In una di queste, MITOSI, avviene la DIVISIONE DEL NUCLEO e a seguire quella
dell’intera cellula.
8-10
ore
Mantenimento
Accrescimento
La cellula adulta
si
nutre
ed
esegue le proprie
mansioni
La cellula appena nata
costruisce
nuove
strutture
per
diventare adulta
Sviluppo
1
ora
6-9 ore
La cellula si prepara alla
riproduzione e sintetizza i
materiali
necessari
a
generare due cellule figlie
4-5
ore
Viene definita in generale
INTERFASE, tutto ciò che
accade tra una divisione e
la successiva
In quanto tempo ??
Indicativamente…
il ciclo complessivo è di
24
ore
suddivise nel seguente modo
Duplicazione (raddoppio)
La cellula si divide in 2 parti, ognuna delle quali
darà origine a una nuova cellula
MITOSI: dal greco mitos = filo
PRODUCE UNA SERIE DI CELLULE TUTTE UGUALI TRA LORO COME PERLE SUL FILO
DI UNA COLLANA
Il meccanismo di duplicazione è molto delicato e complesso perché?
Il
nucleo della cellula contiene la cromatina (fatta di lunghissime
molecole di DNA) che appare come una matassa di fibre ripiegate.
E’ necessaria una corretta duplicazione e divisione del DNA.
Ogni cellula FIGLIA deve ricevere lo stesso DNA della cellula MADRE
La ripartizione in quantità uguali del contenuto nucleare
deve avvenire con GRANDE PRECISIONE
Il DNA è in grado di duplicarsi ma ………..
….si trova appunto in un ammasso filamentoso… fibre ripiegate aggrovigliate.
Se fosse possibile dipanare la matassa (nel caso dell’uomo) troveremmo più di 2 metri di
materiale. In questo stato è difficile la ripartizione equa!
Immaginiamo di dover suddividere un mucchio di stelle filanti…
Sarebbe
molto
più
semplice se fossero
compresse, raccolte in
un tubo…
Così, per duplicare tutto il codice
genetico,
viene
fatta
una
compressione in cromosomi: un
bagaglio da viaggio per garantire
la corretta ridistribuzione.
La forma di un cromosoma ricorda
un piccolo wurstel strozzato in un
punto detto centromero
La
molecola
di
DNA
così
impacchettata risulta 50.000
volte più corta.
Ora tutto è pronto affinchè possa
avere inizio la MITOSI
Cromatina
Centromero
centromero
Catena DNA
MITOSI: una sequenza ordinata e finemente controllata di eventi
Viene distinta in 4 tappe
PROFASE
La duplicazione del DNA è già
avvenuta nell’interfase.
All’inizio della profase i cromosomi si
rendono distinti e visibili.
Ogni singolo cromosoma è costituito
da due cromosomi identici tra loro
detti cromatidi.
citoplasma
Nel citoplasma si irradia il fuso
mitotico (come se fosse una rotaia
che serve per il trasporto dei
cromosomi) formato da fasci di fibre
che si andranno ad estendere tra i due
poli della cellula.
Al termine della profase
nucleare si dissolve.
la
Fuso mitotico
Membrana
nucleare
Cromatidi
fratelli
membrana
centromero
METAFASE
Le coppie di cromatidi si muovono su un
piano immaginario che taglia a metà la
cellula detto piano equatoriale, in modo
da avere i due cromatidi rivolti ai poli opposti
della cellula.
ANAFASE
I due cromatidi di ciascun cromosoma si
separano e si spostano uno verso un polo
della cellula e l’altro verso il polo opposto,
ognuno di essi è diventato un cromosoma a
tutti gli effetti. In questo modo in ciascuna
metà della cellula vi è un identico gruppo di
cromosomi.
Polo della
cellula
Fuso mitotico
Cromatidi
fratelli
TELOFASE
Ciascun gruppo di cromatidi viene circondato da una
nuova membrana nucleare: ora la cellula ha deu
nuclei con lo stesso corredo di cromosomi completo.
I due nuclei diventano via via più evidenti mentre I
cromosomi sempre meno distinti.
Al termine del ciclo cellulare, dopo le 4 tappe appena viste, avviene la separazione delle cellule
figlie per mezzo del processo chiamato citodieresi (divisione del citoplasma).
NEGLI EUCARIOTI LA DUPLICAZIONE DEI CROMOSOMI E LA
DIVISIONE CELLULARE RAPPRESENTANO PROCESSI FONDAMENTALI PERCHE’
ASSICURANO LA CONSERVAZIONE DEL MATERIALE EREDITARIO
E LA SUA TRASMISSIONE DA UNA GENERAZIONE ALL’ALTRA
OGNI CELLULA FIGLIA RICEVE IL CORREDO COMPLETO DI CROMOSOMI
DELLA CELLULA MADRE
Immagini al microscopio ottico
Possiamo riconoscere le 4 fasi?
1.
PROFASE
si iniziano
a distinguere
i cromosomi
3. ANAFASE
i gruppi di cromosomi
si allontanano
2. METAFASE
cromosomi si
allineano nella zona
equatoriale della cellula
4. TELOFASE
si stanno formando
due nuclei figli
Complessivamente…
Approfondimenti con domande
Negli organismi unicellulari,
cosa?
mitosi e riproduzione dell’individuo sono la medesima
In questo caso, la riproduzione cellulare per mitosi e la successiva citodieresi
coincide con la riproduzione dell’individuo.
Nella riproduzione asessuata (“senza sesso”), da un individuo se ne formano due con il
corredo cromosomico uguale tra loro e uguale a quello della cellula che li ha generati.
Cosa possiamo dedurre da quanto detto?
Negli organismi unicellulari e in molti organismi pluricellulari, la mitosi
rappresenta una strategia riproduttiva.
Mitospore:
mitosi.
Alcuni protozoii come per esempio i
peritrichi o suttori (della famiglia dei
ciliati) che vivono fissi al substrato si
riproducono per mitosi.
si
formano
per
Siamo formati da milioni di milioni di cellule … ma il tutto da dove ha origine?
Ogni organismo pluricellulare inizia la propria vita con una singola cellula , lo
zigote, poi questa per mitosi si suddivide in 2 cellule, queste si dividono
ancora e così via….. si riproducono tutte le cellule del nostro corpo.
Ma proprio tutte le cellule si riproducono ?
Alcune cellule non hanno un ciclo cellulare, perchè non si possono riprodurre.
Globuli rossi del sangue: non hanno
nucleo quindi quando si usurano devono
essere sostituiti da nuove cellule
prodotte nel midollo osseo
I neuroni, le speciali cellule del sistema nervoso, sono
molto complesse, possono estendersi per lunghe distanze
nel corpo (es. Dal cervello fino alla colonna vertebrale),
destinate a controllare i movimenti e a trasmettere le
sensazioni al cervello, si formano soltanto durante lo
sviluppo embrionale e non si riproducono più.
Esercitazione in classe……….
Durante la mitosi una cellula si divide in due.
Costruisci, utilizzando i fili di lana colorati, alcuni
cromosomi che trovi in un nucleo di una cellula e incollali
nello schema…
ricordando la seguente descrizione:
(a) Ogni cromosoma contenuto nel nucleo viene duplicato (il duplicato di ogni cromosoma
rimane attaccato all’originale in un punto).
(b) La cellula si divide; il duplicato e l’originale di ogni cromosoma si separano (una cellula
“figlia” riceve il duplicato, l’altra l’originale).
Cosa è successo ai cromosomi durante la mitosi ?
Confronta tra loro la cellula “madre” e le due cellule “figlie”: come sono?
