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LA DIVISIONE CELLULARE, Appunti di Biologia

i due tipi di cellula, il ciclo cellulare, meiosi e mitosi

Tipologia: Appunti

2021/2022

In vendita dal 15/07/2023

RebeccaBi
RebeccaBi 🇮🇹

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LA DIVISIONE CELLULARE
come si passa da una cellula madre a due cellule figlie?
^non c’è un procedimento universale; se si parla di procarioti ed eucarioti si hanno due
procedimenti diversi: infatti anche da un punto di vista strutturale le due cellule sono
diverse > quella eucariota è più strutturata.
-Procariotiche = cellule più semplici, come quelle di virus e batteri
-Eucariotiche = cellule superiori, come le nostre
! Per quanto riguarda la riproduzione, è sempre asessuata per i procarioti, mentre per gli
eucarioti lo è solo per i più semplici.
CELLULE EUCARIOTICHE
Per quanto riguarda queste cellule, ci sono due processi, che prendono i nomi di mitosi e
meiosi.
>mitosi: si fa riferimento alla divisione cellulare e al raddoppiamento del materiale
genetico
Si parte da una cellula progenitrice, che ha un corredo genetico
2n, da cui si ottengono due cellule figlie che hanno ancora il corredo
genetico 2n.
>questo corredo genetico è detto diploide
Vediamo il corredo cromosomico nella nostra specie, che è appunto, diploide:
Questo è formato da 46 cromosomi, o meglio, 23 cromosomi in coppia.
-Diploide significa dunque che i cromosomi sono organizzati in coppie.
22 di queste coppie sono formate da cromosomi autosomici, mentre la coppia restante è
formata da cromosomi sessuali, che dunque determinano il sesso.
> questi possono essere del tipo “XX” nelle femmine, oppure del tipo “XY” nei maschi; dalla
madre ereditiamo quindi sempre X, mentre dal padre possiamo ereditare X o Y.
Il nostro assetto cromosomico viene anche chiamato cariotipo, che significa “insieme di
cromosomi di un individuo”.
Nelle cellule, con la meiosi, il DNA/patrimonio genetico, viene duplicato e poi viene
trasmesso cosi come è nelle cellule figlie.
>meiosi: non si conserva il carattere diploide, ma i cromosomi si dimezzano prima, per poi
ripartirsi smezzati nelle cellule figlie. Si parla infatti corredo genetico aploide.
Ma perché le cellule eucariotiche si dividono?
-perché ogni cellula madre deve fornire un corredo cromosomico completo, di tipo
diploide, alla cellula figlia.
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LA DIVISIONE CELLULARE

come si passa da una cellula madre a due cellule figlie? ^non c’è un procedimento universale; se si parla di procarioti ed eucarioti si hanno due procedimenti diversi: infatti anche da un punto di vista strutturale le due cellule sono diverse > quella eucariota è più strutturata.

  • (^) Procariotiche = cellule più semplici, come quelle di virus e batteri
  • (^) Eucariotiche = cellule superiori, come le nostre ! Per quanto riguarda la riproduzione, è sempre asessuata per i procarioti, mentre per gli eucarioti lo è solo per i più semplici.

CELLULE EUCARIOTICHE

Per quanto riguarda queste cellule, ci sono due processi, che prendono i nomi di mitosi e meiosi.

mitosi: si fa riferimento alla divisione cellulare e al raddoppiamento del materiale genetico Si parte da una cellula progenitrice, che ha un corredo genetico 2n, da cui si ottengono due cellule figlie che hanno ancora il corredo genetico 2n. questo corredo genetico è detto diploide Vediamo il corredo cromosomico nella nostra specie, che è appunto, diploide: Questo è formato da 46 cromosomi, o meglio, 23 cromosomi in coppia. -Diploide significa dunque che i cromosomi sono organizzati in coppie. 22 di queste coppie sono formate da cromosomi autosomici, mentre la coppia restante è formata da cromosomi sessuali, che dunque determinano il sesso. questi possono essere del tipo “XX” nelle femmine, oppure del tipo “XY” nei maschi; dalla madre ereditiamo quindi sempre X, mentre dal padre possiamo ereditare X o Y. Il nostro assetto cromosomico viene anche chiamato cariotipo, che significa “insieme di cromosomi di un individuo”. Nelle cellule, con la meiosi, il DNA/patrimonio genetico, viene duplicato e poi viene trasmesso cosi come è nelle cellule figlie. meiosi: non si conserva il carattere diploide, ma i cromosomi si dimezzano prima, per poi ripartirsi smezzati nelle cellule figlie. Si parla infatti corredo genetico aploide. Ma perché le cellule eucariotiche si dividono?

  • (^) perché ogni cellula madre deve fornire un corredo cromosomico completo, di tipo diploide, alla cellula figlia.
  • (^) Il numero di cromosomi è specifico per ogni specie, ed è dunque un carattere identificativo di questa; se delle mutazioni cambiano la base del DNA, il risultato può essere indi ff erente o serio… Bisogna poi distinguere il fenotipo e il genotipo
  • Fenotipo = caratteristiche macroscopiche e visibili della specie
  • Genotipo = assetto cromosomico di un individuo, vale a dire l’insieme dei geni (parte del DNA) Abbiamo un certo corredo genetico: questo porterà all’espressione dei geni che porteranno a loro volta l’individuo ad avere determinate caratteristiche visibili. La divisione cellulare nei procarioti ha un’importanza dal punto di vista evolutivo, perché i geni non vengono solo duplicati e trasmessi alla progene, ma in un determinato step biologico succede che i geni si scambiano parte del DNA (questo avviene nella meiosi).

ciò porta all’introduzione della variabilità genetica, che è alla base dell’evoluzione delle cellule eucariotiche superiori. avviene solo negli eucarioti, non nei procarioti! -inoltre la variabilità genetica è importante in termini di sopravvivenza: un organismo può avere ad esempio un gene che conferisce resistenza a cambiamenti climatici. Geni e cromosomi, uno parte dell’altro: ma come? Partendo dal DNA a doppia spirale, come arriviamo al cromosoma a X? Il DNA si “arrotola” attorno a delle proteine, che vengono chiamate istoni; e si va a formare una struttura che prende il nome di “collana di perle”. A sua volta questa collana si avvolge su se stessa e forma la struttura del cromosoma. Tra le cellule eucariotiche ci sono anche le staminali, le perenni e le stabili;

  • Staminali = si rigenerano in ogni tipo di cellula, e se ne sente parlare soprattutto per la medicina rigenerativa ( ad esempio sono staminali quelle del midollo osseo)
  • Stabili = vanno incontro alla riproduzione solo occasionalmente
  • Perenni = si riproducono poche volte, se non una sola (come ad esempio quelle muscolari); entra poi in una fase di quiescenza, rimane cosi e non si riproduce più.

CELLULE PROCARIOTICHE

Queste cellule sono molto semplici, e quindi anche la loro divisione è semplice; Si parla si scissione binaria! Se prendiamo in considerazione un batterio, il suo DNA è ancorato in un punto chiamato mesosoma, sulla parete cellulare. Il DNA quindi si duplica - poi inizia a formarsi una parete cellulare/un setto di divisione - successivamente la cellula si divide nelle due cellule figlie, ognuna con il suo DNA.

possiamo dire che avviene un processo di mitosi Ma questa divisione cellulare viene anche chiamata citodieresi

  • Anfanase = i cromosomi cominciano a viaggiare, ad essere tirati dalle^ fibre del citoscheletro
  • Telofase = ogni cellula^ figlia ha il suo assetto cromosomico, la cellula forma il setto di separazione; siamo nella fase di citodieresi Per la meiosi, sono gli stessi sia in meiosi 1 che in meiosi 2, ma si aggiunge lo scambio genetico, chiamato crossing over. Durante le fasi sopracitate, si hanno dei nuclei che prendono il nome di centrosomi, all’interno dei quali si trovano dei microtubuli. Prima della divisione cellulare, la cellula deve moltiplicare anche i centrosomi. Si parla poi di cromatidi omologhi, legati dal centromero, che rappresentano lo stesso materiale genetico in forma doppia. Dal centromero si dipartono altri microtubuli. Il cromosoma, grazie a dei segnali cellulari, riesce ad iniziare il processo di divisone, che porta inoltre le cellule figlie ad avere il loro corredo cromosomico (uguale a quello di partenza in caso di mitosi, altrimenti dimezzato per quanto riguarda la meiosi). La di ff erenza tra meiosi 1 e meiosi 2, è che nella meiosi 1 viene ancora duplicato il DNA, ed è quindi un processo analogo alla mitosi, mentre in meiosi 2 il DNA non viene duplicato un’altra volta. Un’altra di ff erenza importante, che riguarda la meiosi 1, è che quando i cromosomi vengono posti in posizione mediana, avviene il crossing over; In questo processo i cromosomi si avvicinano, si formano delle strutture che vengono chiamate tetradi (4 cromatidi), e scambiano il materiale genetico in alcuni punti.

Avviene il fenomeno della ricombinazione genetica. L’importanza della mitosi a livello di crescita e sviluppo protezione e rigenerazione propagazione vegetativa L’energia viaggia all’interno delle cellule sotto forma di ATP le cellule non consumano energia se non è necessario, perché ne va della loro sopravvivenza! La rivoluzione cellulare viene controllata da un punto di vista biochimico, ma viene controllata anche esternamente da altri segnali. Tra i fattori esterni c’è la presenza del substrato e dipendenza dell’ ancoraggio inibizione da contatto = momento di formazione del mono strato cellulare, quando le cellule sono troppe Tra i fattori interni c’è invece l’invecchiamento cellulare. si hanno dei telomeri, sopra i cromosomi, che viene “consumato” mano a mano che le cellule si riproducono: il cromosoma non è più e ffi ciente come all’inizio.

La meiosi 1 ha una funzione riduzionale, perché dimezza il corredo cromosomico. La meiosi 2 ha una funzione equazionale. Nel processo di meiosi 1 avviene la formazione delle tetradi, i cui punti di contatto vengono chiamati chiasma. Ed è nel punto di questi chiasma che i geni vengono trasferiti da un cromosoma all’altro. Il risultato sono i cromosomi ricombinanti (fenomeno di ricombinazione genetica)

Durante il processo di meiosi 1, vengono trasferiti nelle cellule i cromosomi cosi come sono, mentre in meiosi 2 vengono trasferiti i cromatidi. A regolare i processi del ciclo cellulare intervengono alcune molecole, come i CDK

sono proteine (chinasi/enzimi) Queste molecole fosforilano, ovvero trasferiscono un gruppo fosforico su un substrato. Cicline > CDK > attivazione di un processo