Lezione 4
Ciclo cellulare, mitosi e meiosi
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Ciclo Cellulare: Mitosi, Meiosi e Gametogenesi, Formulari di Medicina
Una panoramica dettagliata delle fasi del ciclo cellulare, con particolare attenzione alla mitosi e alla meiosi. Vengono descritti i processi di replicazione del dna, condensazione e segregazione dei cromosomi, e divisione del citoplasma. Anche le differenze tra spermatogenesi e ovogenesi, evidenziando le caratteristiche uniche di ciascun processo. Infine, vengono discusse le cellule staminali e il loro potenziale terapeutico nella medicina rigenerativa, offrendo una visione completa della divisione cellulare e delle sue implicazioni biologiche. Utile per studenti universitari e ricercatori nel campo della biologia cellulare e molecolare, fornendo una solida base per comprendere i meccanismi fondamentali della vita cellulare. Il documento include anche immagini e schemi esplicativi per facilitare la comprensione dei concetti chiave.
Tipologia: Formulari
2023/2024
1 / 55
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Lezione 4
Ciclo cellulare, mitosi e meiosi
* Quando le cellule raggiungono determinate dimensioni
devono arrestare l’accrescimento o dividersi
* La divisione cellulare negli eucarioti coinvolge due
processi: mitosi (che assicura che ogni nuovo nucleo
riceva lo stesso numero di cromosomi presenti nella cellula
madre) e la citocinesi (divisione del citoplasma tra le due
cellule figlie)
Divisione cellulare 1
Ciclo cellulare fasi
Interfase (G1 + S + G2):
Periodo che intercorre tra
una mitosi e la successiva. In
termini di tempo ha la durata
maggiore.
Mitosi
La mitosi rappresenta la fase conclusiva del ciclo cellulare
Divisione cellulare: fasi
Dopo la replicazione del DNA all’interno del nucleo (fase S):
* Condensazione e segregazione del DNA in due nuclei figli
* Divisione del citoplasma (citodieresi)
Es.: nell’uomo 23 coppie di omologhi, uno di derivazione materna, l’altro paterna
Corredo cromosomico … Cr 1 Cr 2 Cr 3 Cr 4 Cr 5 Cr 6 Cellula somatica: 2 corredi cromosomici (2n) 2 omologhi per cromosoma Cromatidi fratelli Cromosomi omologhi
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profase Condensazione dei cromosomi
Formazione del fuso di microtubuli
4 cromosomi monocromatidici
4 cromosomi dicromatidici
Cr 1 Cr 2 paterno fase S materno Interfase profase NB: la sintesi del DNA precede la condensazione
metafase I cromosomi si allineano lungo il piano equatoriale della cellula I cinetocori dei cromatidi fratelli di ciascun cromosoma sono attaccati ai microtubuli che provengono dai poli opposti della cellula
11 anafase Separazione dei cromatidi fratelli. L’apparato del fuso mitotico + cinetocore assicurano la corretta ripartizione dei cromosomi nelle due cellule figlie
profase metafase anafase telofase citodieresi
Cellule umane HeLa in coltura Cellule HeLa: carcinoma cervice uterina. La maggior parte delle cellule sono in interfase. I microtubuli sono in giallo, il DNA in rosa. metafase anafase citocinesi interfase
17
HeLa
Henrietta Lacks (1 agosto 1920 - 4 ottobre 1951)
Durante una biopsia le furono prelevate alcune cellule tumorali uterine. Le cellule di
Henrietta Lacks sono naturalmente 'immortalizzate', possono cioè essere coltivate in
vitro senza andare in senescenza. Hanno 82 cromosomi e l'enzima telomerasi
attivato, e ciò consente alle cellule di non invecchiare mai. Nel 1954 Jonas Salk
sviluppò un vaccino contro la poliomielite utilizzando queste cellule. Sono state le
prime cellule umane coltivate in vitro. Attualmente vengono utilizzate in tutti i
laboratori del mondo per i più disparati scopi e la loro massa complessiva raggiunge
le 10 tonnellate….
Apoptosi
Morte cellulare programmata
Interviene in caso di danneggiamento del DNA, ma anche in processi di
rimodellamento durante lo sviluppo degli organismi, come il riassorbimento della
coda delle larve di anuro o nella formazione delle dita dei tetrapodi
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- (^) Nell’organismo pluricellulare adulto vi sono
- (^) CELLULE PERENNI che dopo essersi differenziate non compiono più il ciclo (neuroni)
- (^) CELLULE STABILI (p.es. gli epatociti) che normalmente non compiono il ciclo ma hanno la possibilità di riprenderlo. Rigenerazione epatociti: in risposta al danno cellulare, malattie virali, intervento chirurgico (asportazione fino ai 2/3 della massa epatica è tollerata)
- (^) CELLULE STAMINALI che continuamente compiono il ciclo
c. perenni
c. stabili
Cellule perenni, stabili, staminali