Ciclo cellulare e mitosi Flashcards
Tipi di divisione cellulare
la mitosi crea due cellule figlie identiche con lo stesso corredo cromosomico, mentre la meiosi avviene negli eucarioti che si riproducono per via sessuata.
divisione dei procarioti
scissione binaria o fissazione binaria. All’inizio del processo, la membrana plasmatica, si duplica, mentre la cellula si accresce. Successivamente, a partire dal mesosoma, si forma un setto traverso, che divide la cellula madre in due cellule figlie, ciascuna dotata di una molecola di DNA identica a quella della cellula madre. Riproduzione asessuata.
Ciclo cellulare degli eucarioti
suddiviso in quattro fasi distinte dette G1, S, G2 e M.
Fase G1
è la prima fase del ciclo ed è un momento di intensa attività biosintetica e di crescita. In questo periodo la cellula raddoppia la propria dimensione e produce nuovi organelli, oltre agli enzimi necessari per la duplicazione di DNA che avrà lungo nella fase successiva.
Fase S
si ha la replicazione del DNA, necessaria affinché durante la divisione cellulare ogni cellula figlia possa ricevere una coppia completa del genoma.
Fase G2
la cellula continua a crescere e a formare nuovi organelli, in vista della successiva divisione.
Cellule del fegato (ciclo cellulare)
epatociti (ciclo cellulare che dura un anno).
Epitelio interstiziale (ciclo cellulare)
12 ore.
G0
le cellule che non si dividono si trovano nella fase G0 che può essere temporanea o permanente (esempio di permanenti i neuroni).
Morte cellulare programmata
apoptosi, ha una grande importanza durante lo sviluppo embrionale. Gli abbozzi delle mani di un embrione umano di 40 giorni hanno aspetto palmato, infatti le dita sono collegate da una membrana; fra il 41 e il 56 giorno, le cellule che formano questa membrana subiscono apoptosi e da questo momento le dita risultano libere.
Due diversi processi per la morte cellulare
necrosi e apoptosi.
Necrosi
si verifica quando parte delle cellule che fermano un tessuto muore per un processo patologico, perché colpita da infezione o perché non riceve sufficiente ossigeno.
Apoptosi
è la morte cellulare programmata geneticamente, in base a esigenze fisiologiche o di sviluppo.
Chinasi ciclina-dipendenti (Cdk)
sono enzimi che catalizzano il passaggio di un gruppo fosfato da una molecola di ATP a una proteina (un enzima) che, quindi, viene fosforilata. La fosforilazione determina un cambiamento della conformazione della proteina, che in tal modo può essere attivata o inattivata. Gli enzimi attivati dalla fosforilazione vanno a catalizzare specifiche reazioni e in tal modo permettono l’innesco dei processi cellulari che caratterizzano la fase S e la mitosi.
Interleuchine
sono fattori di crescita attivi sullecellule del sistema immunitario.
DNA con proteine
cromatina.
Cromosoma
un cromosoma è una lunga molecola di DNA, associata a specifiche proteine, più o meno spiralizzate e avvolta su sé stessa.
Istoni
proteine cariche positivamente (basiche), che si legano al DNA, carico negativamente. Il DNA si avvolge intorno a gruppi di otto istoni, formando i nucleosomi, le unità di base della cromatina.
Citodieresi
segue la divisione del nucleo ed è la divisione del citoplasma.
Fasi della mitosi
Interfase, Profase, Metafase, Anafase e Telofase.
Profase
il DNA si spiralizza, si condensa e comincia ad assumere l’aspetto di corpuscoli visibili al microscopio ottico. La membrana nucleare si dissolve e i nucleoli diventano poco visibili o scompaiono. Contemporaneamente, nel citoplasma, i due centrosomi (ognuno contenente una coppia di centrioli, duplicatasi durante la fase S) iniziano a migrare verso i due poli opposti della cellula, dando origine al fuso mitodico, un insieme di fibre costituite da microtubuli che attraversa tutta la cellula e collega le due coppie. Dai centrioli si dirama anche un insieme di corti microtuboli disposti a raggiera, che formano l’aster.
Metafase
i cromosomi , che raggiungono in questa fase il massimo grado di condensazione, si allineano sul piano equatoriale della cellula originando la piastra metafasica dopo aver aderito alle fibre del fuso per mezzo dei cinetocori, strutture proteiche presenti nel centromero.
Anafase
i centromeri si dividono in due e i due cromatidi fratelli di ogni cromosoma si separano, migrando verso i poli opposti della cellula grazie all’accorciamento delle fibre del fuso mitodico.
Teolofase
il fuso gradualmente scompare; i cromatidi, ormai divenuti i “nuovi” cromosomi delle due cellule figlie, gradualmente si despiralizzano, riassumendo la forma distesa tipica dell’interfase; attorno a essi si riforma la membrana nucleare e ricompare il nucleolo.
Tipi di mitosi
scissione binaria, gemmazione, sporulazione.
Scissione binaria
si verifica quando, dopo la mitosi, la cellula si divide semplicemente in due parti uguali. In questo modo si riproducono organismi unicellulari come il paramecio.
Gemmazione
negli unicellulari, per esempio il lievito (appartenente al regno dei funghi), consiste in una mitosi seguita da una divisione ineguale del citoplasma. La nuova cellula,più piccola, è destinata ad accrescersi successivamente.
Sporulazione
si intende la formazione di particolari cellule riproduttive, le spore, in seguito a mitosi, processo tipico dei funghi. Queste spore sono dotate di una spessa parete che permette loro di resistere in condizioni ambientali avverse, per poi generare un nuovo individuo quando l’ambiente diventa favorevole.
Cellule somatiche
sono diploidi, cioè possiedono una doppia serie di cromosomi: ogni cromosoma è presente in due coppie che costituiscono una coppia di cromosomi omologhi, uno di origine paterna e uno di origine materna. I cromosomi omologhi sono cromosomi aventi la stessa forma, le stesse dimensioni e la stessa sequenza di geni. Il possesso di un numero diploide di cromosomi si indica con la sigla 2n.
Gameti
sono aploidi, cioè possiedono un’unica serie di cromosomi: contengono cioè un solo cromosoma di ogni coppia. Il possesso di un numero aploide di cromosomi si indica con la sigla n.
Gonadi femminili (piante)
ovari.
Gonadi maschili (piante)
stami.
Partenogenesi
tipo di riproduzione che richiede la formazione dei gameti ma non la loro fusione. In questo caso il nuovo individuo ha origine da una cellula uovo (gamete femminile) non fecondata, avviato da stimoli meccanici e fisici, anziché dall’ingresso nell’uovo dello spermatozoo. Questo processo è tipico di diversi invertebrati (i fuchi delle api, per esempio, sono maschi prodotti per partenogenesi) ma si verifica anche in alcuni sauri (rettili).
Fasi della meiosi
profase l, metafase l, anafase l, telofase l, profase ll, metafase ll, anafase ll, telofase ll.
Profase l
la cromatina si condensa, e i cromosomi diventano corpuscoli distinti, si forma l’apparato del fuso e scompaiono la membrana nucleare e i nucleoli. I due cromosomi omologhi di ogni coppia si avvicinano e si appaiono; ogni coppia di omologhi appaiati risulta formata da quattro cromatidi ed è perciò chiamata tetrade (o sinapsi). Talvolta, tra i due omologhi di una coppia si ha il fenomeno del crossing-over.
Metafase l
le tetradi si allineano sul piano equatoriale della cellula e ogni coppia di cromosomi omologhi si attacca una fibra del fuso.
Anafase l
i due cromosomi di ogni coppia si separano e si muovono verso i due poli opposti della cellula grazie all’accorciamento delle fibre del fuso. A questo punto, ognuno dei due è ancora formato da due cromatidi fratelli uniti al livello del centromero.
Telofase l
la cellula di partenza si divide in due cellule figlie, ciascuna contenente un numero aploide di cromosomi .
Interchinesi
un brave periodo di pausa tra la prima e la seconda divisione meiotica.
Profase ll
i centrioli migrano ai poli opposti della cellula e si riforma l’apparato del fuso.
Metafase ll
i cromosomi si allineano sul piano equatoriale della cellula.
Anafase ll
i cromatidi fratelli di ogni cromosoma si separano e si muovono verso i due poli opposti della cellula, diventando i nuovi cromosomi delle cellule figlie.
Telofase ll
si formano due nuclei e si ha la citodieresi con la formazione di due cellule figlie.
Differenza fra la meiosi l e la meiosi ll
la prima divisione meiotica è di tipo riduzionale (cioè accompagnata dal dimezzamento del numero dei cromosomi), mentre la seconda è di tipo equazionale (cioè non si ha alcuna variazione del numero cromosomico).
Fasi della profase l
richiede la maggior parte del tempo e si divide in: leptotene, zigotene, pachitene, diplotene, diacinesi.
Leptotene
durante il quale il materiale genetico si condensa.
Zigotene
in cui i cromosomi omologhi si appaiano a formare le tetradi.
Pachitene
in cui avviene il crossing-over.
Diplotene
in cui i cromosomi iniziano a separarsi.
Diacinnesi
in cui la membrana nucleare e il nucleo si dissolvono.
Chiasma
punto in cui i cromosomi omologhi scambiano materiale genetico attraverso il crossing-over.
Ricombinanti
i cromatidi della tetrade che partecipano al crossing-over.
Parentali
i cromatidi della tetrade che non partecipano al crossing-over.
Mappa cromosomica
rappresentazione della disposizione dei geni sul cromosoma.
Mutazioni cromosomiche
consiste nell’alterazione della struttura di un cromosoma.
Mutazione genomiche
variazione del numero di cromosomi.
Tipi di mutazione cromosomica
delezione… il frammento va perduto, duplicazione… attaccarsi al cromosoma omologo, traslocazione… attaccarsi a un cromosoma non omologo, inversione… riattaccarsi al cromosoma originale, ma dopo aver ruotato di 180 gradi.
Poliploidia
comporta la perdita o l’acquisto di uno o più cromosomi, oppure una variazione dell’intero corredo cromosomico.
Aneupoldia
consiste nella perdita o nell’acquisto di uno o pochi cromosomi.
Sindrome di Down, o trisomia 21
rappresenta un caso di aneuploidia: gli individui malati possiedono tre copie (anziché due) del cromosoma 21 e manifestano ritardo nello sviluppo sia fisico che mentale. Questa sindrome può essere provocata anche da una traslocazione di un frammento del cromosoma 21.
Sindrome di Edwards
dovuta alla trisomia del cromosoma 18, è caratterizzata da orecchie deformi, difetti cardiaci, spasticità e altri danni, e porta di solito alla morte entro il primo anno di vita.
Spermatogenesi
nelle gonadi maschili gli spermatogoni (2n) si differenziano in spermatociti primari (2n) che vanno quindi incontro alla prima divisione meiotica, originando cellule aploidi di uguale dimensione, note come spermatociti secondari (n). Questi vanno incontro alla seconda divisione meiotica producendo cellule aploidi, gli spermatidi, che matureranno in spermatozoi.
Ovogenesi
nelle gonadi femminili gli ovogoni (2n) si differenziano in ovociti primari (2n) che vanno incontro alla prima divisione meiotica con produzione di due cellule aploidi di dimensione diversa: un ovocita secondario e una piccola cellula nota come globulo polare. Mentre quest’ultimo può andare in contro a una seconda divisione, formando due nuovi globuli polari, oppure degenerando e morire, l’ovocita secondario, se si verifica la fecondazione, va incontro alla seconda divisione meiotica, producendo una cellula uovo e un altro piccolo globulo polare.
