il ciclo cellulare a
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Caratteristiche generali dei sistemi viventi 1 Unicità chimica 2 Complessità ed organizzazione gerarchica 3 Metabolismo 4 Interazione ambientale: Regolazione e omeostasi 5 Riproduzione 6 Sviluppo 7 Evoluzione biologica Il ciclo cellulare CELL CYCLE Il ciclo cellulare comprende una serie ordinata di eventi che culminano con la crescita e la divisione mitotica al fine di generare due cellule figlie identiche (distribuzione dello stesso materiale genetico alle due cellule figlie) La divisione cellulare partecipa alla riproduzione, alla crescita e alla riparazione IL CICLO CELLULARE Sintesi di RNA transfer, ribosomi, RNA messaggero ed enzimi Sintesi proteine del fuso e dell’aster necessarie alla separazione dei cromosomi, duplicazione dei centrioli Negli organismi che si riproducono asessualmente, la mitosi è l’unico meccanismo per il trasferimento fedele dell’informazione genetica dal genitore alla progenie. Negli animali che si riproducono sessualmente, i genitori devono produrre cellule sessuali (gameti) che contengono soltanto la metà del normale numero di cromosomi Sintesi del DNA Sintesi del DNA 8-10 h Tipi cellulari diversi presentano durate diverse del ciclo cellulare, per cui ci potranno essere cellule che si dividono continuamente con intervalli interfasici minimi (blastomeri nel periodo di segmentazione) e cellule che non si dividono mai (neuroni) per il fatto di essere bloccati in un periodo chiamato G0 La regolazione del ciclo cellulare Un sistema di controllo molecolare dirige il ciclo cellulare Insieme di molecole ciclicamente attive che innesca e coordina il ciclo cellulare Punti di controllo del ciclo cellulare G0 Il punto di controllo è un punto critico attraverso il quale i segnali di arresto e di inzio possono regolare il ciclo Interfase S Replicazione del DNA DNA REPLICATION La replicazione semiconservativa del DNA comporta la formazione di legami covalenti tra un deossinucleoside trifosfato entrante ed il terminale 3’ del deossiribosio di un nucleotide pre-esistente. Da ciò consegue che la direzione di replicazione del DNA procede sempre nella direzione 5’ – 3’ (relativamente alla polarità del nucleotide entrante). 1 2 3 Quando la cellula procariote dispone di nutrimento adeguato, il suo DNA si duplica di continuo, ed essa si divide ritmicamente. Il processo di duplicazione del cromosoma presenta aspetti interessanti poiché una matassa lunga circa un millimetro, a mano a mano che si raddoppia, deve venire collocata in modo corretto entro uno spazio di due millesimi di millimetro cubici la divisione cellulare consiste nella separazione dei due cromosomi figli in due nucleoidi distinti, quindi la migrazione dei due nucleoidi alle due estremità della cellula, seguita da una crescita della membrana plasmatica e della parete cellulare verso l’interno per formare un setto trasversale tra i nucleoidi (Figura 2). Successivamente avviene il distacco sul piano del setto e le due cellule figlie si separano. IL CICLO CELLULARE Sintesi di RNA transfer, ribosomi, RNA messaggero ed enzimi Sintesi proteine del fuso e dell’aster necessarie alla separazione dei cromosomi, duplicazione dei centrioli Negli organismi che si riproducono asessualmente, la mitosi è l’unico meccanismo per il trasferimento fedele dell’informazione genetica dal genitore alla progenie. Negli animali che si riproducono sessualmente, i genitori devono produrre cellule sessuali (gameti) che contengono soltanto la metà del normale numero di cromosomi Sintesi del DNA Sintesi del DNA 8-10 h Formazione del fuso in organismi con aster Nell’interfase il singolo centrosoma si replica Interfase G2 MICROTUBULES I microtubuli devono essere pensati in termini dinamici, sia in senso spaziale che temporale: il microtubulo può infatti allungarsi se prevalgono le unità globulari che vengono aggiunte o accorciarsi se prevalgono le unità che vengono rimosse dall’estremità opposta. Fase M MITOSI E CITOCINESI Divisione dei cromosomi del nucleo Divisione del citoplasma La mitosi è divisa in fasi Profase Prometafase Metafase Anafase Telofase MITOSIS Duplicazione dei centrioli Condensazione Compare il fuso Disgregazione del nucleo, i cinetocori vengono ancorati da alcuni microtubuli Prometafase Cromosomi completamente condensati Fibre del cinetocore Cariotipo umano Cariotipo: Assetto cromosomico (forma, numero, dimensione dei cromosomi) Duplicazione del centromero che permette la separazione dei due cromatidi
