Biologia Animale e Vegetale, Appunti di Biologia

Scarica Biologia Animale e Vegetale e più Appunti in PDF di Biologia solo su Docsity! BIOLOGIA ANIMALE E VEGETALE IL CICLO CELLULARE Il ciclo cellulare, ossia la riproduzione delle cellule, serve a rigenerare le cellule nel caso in crisi danneggi un tessuto e quindi deve essere riparato. Ciò avviene tramite il processo di divisione cellulare, in cui le cellule che sono state danneggiate e quindi morte, vengono rimosse e subito ripristinate. La riproduzione dei viventi in generale è un fattore importantissimo, in quanto porta alla conservazione della specie. Nonostante ciò, la riproduzione in alcune piante, in particolare quelle annuali o biennali, porta al culmine della loro vita, cioè la riproduzione coincide con la loro morte. La riproduzione nei procarioti, chiamata perlopiù divisione cellulare, nonchè scissione binaria, prevede la formazione di due cellule figlie da una madre. Questo è reso possibile grazie all’organizzazione della cellula al suo interno, in quanto si prepara a un evento con tappe molto delicate e particolari, tra le quali la divisione equa del patrimonio genetico tra le due cellule figlie. Sbagliando questa duplicazione, si andrà incontro alla formazione di una cellula aberrante, cioè possedente un patrimonio genetico diverso da quello delle cellule progenitrici. Una mutazione del DNA può portare alla formazione di un fenotipo diverso, cioè di cellule tumorali. Il ciclo cellulare può essere definito come quel periodo che intercorre fra due successive divisioni mitotiche. Si divide in interfase e fase mitotica. - INTERFASE—> periodo che intercorre tra 2 divisioni cellulari, fase che non coinvolge il processo di mitosi, che prevede la produzione di proteine e organuli, un aumento delle dimensioni e la duplicazione dei cromosomi (fase S). È suddivisa in 2 fasi Gap (G1 e G2) interrotte da un fase di sintesi S. La fase G1 è la fase di metabolismo cellulare, proviene da una fase mitotica della cellula madre e la cellula appena nata cresce e inizia la sua attività metabolica. A seconda dei tipi di cellule, questa può essere più o meno lunga. La fase di sintesi prevede la duplicazione del DNA. La fase G2 vede le cellule produrre gli enzimi che servono poi per la mitosi; - FASE MITOTICA —> fase vera e propria della divisione delle cellule. Per cui le fasi sono in tutto quattro: fase G1, f a s e S , f a s e G 2 (nell’interfase) e fase M (mitotica). Le prime tre costituiscono il periodo di intercinesi durante il quale i l n u c l e o è m o r f o l o g i c a m e n t e apprezzabile e vengono sintetizzate le proteine e organizzate le strutture necessarie alla divisione mitot ica che avviene successivamente nella fase M. Pagina di 1 7 La divisione cellulare implica 2 processi: - MITOSI —> interessa il nucleo e il corredo cromosomico, in quanto i cromosomi vengono distribuiti in maniera equa in due nuclei figli; - CITODIERESI —> interessa la divisione del materiale citoplasmatico. FASI DEL CICLO CELLULARE - INTERFASE - FASE G1 —> è la fase più lunga, in cui le cellule iniziano un periodo di riposo (definito come GAP 1 o G1) di lunghezza variabile durante il quale non si attua la sintesi di DNA, caratterizzato da crescita e attività metabolica normale. Se la cellula non prosegue andando nelle altre fasi, ma si arresta, quindi svolge solo la sua attività metabolica, allora si trova nello stadio G0. La fase terminale consiste nella sintesi delle proteine e degli enzimi; - FASE S —> fase di sintesi di acidi nucleici, in cui avviene la duplicazione del DNA e la sintesi degli strumenti molecolari che servono al DNA (istoni); - FASE G2 —> detta anche GAP2 o fase di II intervallo, alla fase Din sintesi segue una fase di quiescenza in cui il DNA della cellula risulta doppio; - FASE M —> rappresenta la mitosi o divisione mitotica, la quale è un processo continuo senza pause. I cromosomi sono distribuiti equamente in due nuclei figli, dando origine alla citodieresi (divisione vera e propria della cellula). In base al loro ciclo cellulare, i tessuti vengono classificati in: - STABILI —> cioè che permangono in fase G1 e presentano divisione cellulare solo se stimolata da particolari fattori (es. cellule epatiche); - LABILI —> alcune cellule che vanno incontro a continue divisioni cellulare per poi arrivare alla morte (es. cellule epiteliali); - PERENNI —> la cellula raggiunta la crescita non si divide mai (es. neuroni). FASI DEL CICLO CELLULARE - MITOSI La mitosi è la riproduzione per divisione equazionale della cellule eucariota. Il termine viene utilizzato anche la cellula procariote, il che è più semplice più correttamente chiamato scissione binaria o amitosi. È il processo mediante il quale da una cellula somatica diploide (2n), per fasi successive, se ne formano due con lo stesso patrimonio cromosomico. Ciò è possibile in quanto, prima della mitosi, il DNA raddoppia e ogni cromosoma si duplica. Pagina di 2 7 MEIOSI La meiosi è il meccanismo di divisione mediante il quale una cellula eucariota con corredo cromosomico diploide dà origine a quattro cellule con corredo cromosomico aploide. Avviene nei gameti e ha lo scopo di generare cellule gameti aploidi (spermatozoi e cellule uovo negli animali; cellule polliniche e oociti nei vegetali). È simile a una mitosi nel meccanismo della seconda divisione, differisce notevolmente da questa nella prima divisione, caratterizzata invece dalla separazione dei cromosomi omologhi che porta al numero aploide del corredo e dallo scambio di frammenti cromosomici (crossing-over) che permette la ricombinazione genetica e quindi ha lo scopo di accentuare la variabilità degli individui. I cromosomi omologhi sono uguali per dimensioni, fora e posizione del centromero, ma distinti perché vengono ereditati da ognuno dei due genitori. All’interno dei cromosomi in maniera ordinata ci sono i geni, sequenze di DNA che codificano per una proteina (es. gene del colore degli occhi). Gli alleli sono versioni differenti di geni. Il genotipo è l’insieme di tutti i geni che possediamo; il fenotipo è l’espressione di alcuni dei geni che noi possediamo. Le nostre cellule sono diploidi (2n), abbiamo 23 coppie di cromosomi, 22 autonomi e 1 coppia sessuale per un totale di 46. (XX gene femminile, XY gene maschile mancante di sequenze di DNA). Infatti i gameti maschili e femminili sono coppie non omologhe di cromosomi. FASI DELLA MEIOSI - INTERFASE —> si raddoppia il DNA e la formazione di cromatidi fratelli; - MEIOSI I —> si dividono i cromosomi omologhi in due cellule figlie; - MEIOSI II —> i cromatidi fratelli si separano diventando quattro cellule n, cioè aploidi. Attravreso la gametogenesi avviene io rimescolamento dei geni, quindi la variabilità genetica. Pagina di 5 7 VARIABILITA’ GENETICA Differenza di tutti gli esseri viventi tra loro. - ASSORBIMENTO INDIPENDENTE DI CROMOSOMI —> orientamento casuale delle coppie di cromosomi omologhi nella metafase I; - CROSSING OVER —> è lo scambio reciproco di segmenti di DNA fra i componenti di una coppia di cromosomi omologhi; Pagina di 6 7 - FECONDAZIONE CAUSALE —> il gamete femmine e maschile rappresentano una delle 8,4 milioni di combinazioni di cromosomi dovute all`assortimento indipendente; lo zigote presenta una delle 70.000 miliardi di possibili combinazioni diploidi. RIPRODUZIONE NELLE PIANTE Indipendentemente dalla porzione del corpo che partecipa alla riproduzione, nelle piante si possono distinguere tre grandi modi di riproduzione: vegetativa, sessuale o per spongonia. 
 - VEGETATIVA —> o agamica, consiste nella produzione di nuovi individui in seguito alla suddivisione in due o più parti del corpo vegetativo di un individuo, o al semplice distacco di una sua parte più o meno grande. In questo tipo di riproduzione fra una generazione e un’altra non si assiste a nessun cambiamento del genotipo. Le modalità di questa riproduzione sono: scissione, gemmazione, frammentazione vegetativa, propaguli pluricellulari, sporulazione. Pagina di 7 7