ciclo cellulare,riproduzione,gametogenesi Flashcards

1
Q

funzioni riproduzione cellulare negli organismi unicellulari e pluricellulari

A

Organismi UNICELLULARI
Serve unicamente ad aumentare la
numerosità degli individui, ossia come
modalità di riproduzione dell’organismo
Organismi PLURICELLULARI
Svolge un ruolo importante
nell’accrescimento e nella rigenerazione.

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2
Q

la divisione cellulare in eucarioti e procarioti

A

La divisione cellulare nei procarioti
coincide con la riproduzione
Tutte le cellule si riproducono per
divisione cellulare
Negli organismi pluricellulari la divisione
cellulare e’ necessaria durante lo sviluppo
e per la rigenerazione dei tessuti

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3
Q

come si dividono le cellule in base alla loro capacità di riprodursi

A

Cellule perenni,
non si dividono
mai dopo il
differenziamento
(neuroni)
Cellule stabili,
non compiono il
ciclo cellulare, ma
possono
riprenderlo
(epatociti e
fibroblasti)
Cellule che
compiono
continuamente il
ciclo cellulare (c.
staminali)

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4
Q

procarioti

A

HANNO UN UNICO CROMOSOMA CIRCOLARE ASSOCIATO AI MESOSOMI
DEL PLASMALEMMA
LE CELLULE PROCARIOTI SU DUPLICANO PER SCISSIONE
LA DIVISIONE CELLULARE NEI PROCARIOTI COINCIDE CON LA
PRODUZIONE
LA DIVISIONE CELLULARE DELLE CELLULE PROCARIOTI SI COMPIE, IN
CONDIZIONI OTTIMALI, NELL’ARCO DI 30 MIN.
Anche il DNA di MITOCONDRI e CLOROPLASTI forma un
unico cromosoma circolare e si duplica secondo le
modalità dei procarioti

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5
Q

la duplicazione cellulare

A

DUPLICAZIONE DEL GENOMA———
SEGREGAZIONE DELLE DUE COPIE DEL
GENOMA ALLE CELLULE FIGLIE————
SEPARAZIONE DELLE CELLULE FIGLIE
(CITODIERESI)

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6
Q

duplicazione negli eucarioti

A

LA DUPLICAZIONE DI UNA CELLULA EUCARIOTICA CONTEMPLA LE
SEGUENTI FASI:
1. LA REPLICAZIONE (= DUPLICAZIONE) DEL MATERIALE GENETICO
ALL’INTERNO DEL NUCLEO
2. IL TRASFERIMENTO E LA SEGREGAZIONE DEL MATERIALE
GENETICO ALL’INTERNO DEI DUE NUCLEI FIGLI (= MITOSI)
3. LA DIVISIONE DEL CITOPLASMA (= CITODIERESI)
PER TRASMETTERE AD OGNI CELLULA FIGLIA LA STESSA QUANTITA’ DI
INFORMAZIONE GENETICA, NUOVO DNA DEVE ESSERE SINTETIZZATO

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7
Q

ciclo cellulare mitotico

A

Il ciclo cellulare è la serie di eventi che avvengono in una cellula tra una divisione
cellulare e quella successiva.
fase g1:viene incrementata l’attività degli enzimi necessari per la sintesi di dna.
fase s:richiede circa 10-12 ore e occupa circa metà della durata dell’intero ciclo cellulare(in una cellula di mammifero)
fase g2:aumento della sintesi proteica per preparare la cellula alla divisione mitotica.
fase m:richiede molto meno tempo della fase s(meno di un’ora nel mammifero).è costituita da 2 eventi:la divisione del nucleo(mitosi) e la divisione del citoplasma(citodieresi)

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8
Q

interfase(g0)

A

La maggior parte delle cellule animali passa molto tempo in
interfase, in G0
Alcuni tipi cellulari non si dividono più (cellule terminalmente differenziate), sono usciti
irreversibilmente dal ciclo cellulare, altre cellule entrano in uno stato di quiescienza
chiamato G0 e possono essere stimolate a lasciare G0 e a rientrare nel ciclo cellulare. Le
cellule nervose e quelle striate dei muscoli scheletrici, ad esempio, rimangono in questo
stadio per tutta la vita dell’organismo

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9
Q

come si dividono le cellule somatiche

A

Le CELLULE SOMATICHE eucariotiche si dividono per MITOSI, processo che ripartisce in
modo identico il materiale genetico alle cellule figlie, generate dalla cellula che si divide
Aploide (n): cellula che presenta un unico assetto cromosomico, ovvero possiede un
solo cromosoma per ogni tipo.
Diploide (2n): una cellula che ha due patrimoni genetici, ereditati solitamente dal
padre e dalla madre.

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10
Q

condensazione cromosomi per mitosi

A

IL DNA DEGLI EUCARIOTI FORMA, ASSOCIATO A
PROTEINE, UNA SERIE DI LUNGHE MOLECOLE CHIAMATE
CROMOSOMI
LA CROMATINA RAPPRESENTA LA FORMA
DECONDENSATA DEI CROMOSOMI
I CROMOSOMI SI RENDONO EVIDENTI, COME STRUTTURE
BASTONCELLARI, DURANTE LA DIVISIONE DELLA CELLULA.
NEI CROMOSOMI IL
FILAMENTO DI DNA,
ASSOCIATO A PROTEINE, SI
TROVA IN FORMA
SUPERAVVOLTA.
le CONDENSINE giocano
un ruolo centrale
nell’assemblaggio dei
cromosomi e nella
segregazione durante
la mitosi e la meiosi
Le COESINE mantengono i
cromatidi fratelli uniti
dalla replicazione del
DNA fino all’anafase
della mitosi e della
meiosi;

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11
Q

cariotipo

A

Ogni specie ha un determinato numero di cromosomi e
caratteristiche morfologiche peculiari I cromosomi sono classificati
in ordine decrescente, dai più grandi ai più piccoli, secondo uno
schema standardizzato
ALL’INIZIO DELLA DIVISIONE CELLULARE, CIASCUN CROMOSOMA È
FORMATO DA DUE CROMATIDI UNITI DA UN CENTROMERO
Il centromero è la parte del cromosoma
che è agganciato dal fuso mitotico.

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12
Q

cinetocori

A

IL CENTROMERO DI CIASCUN CROMOSOMA È FORMATO DA 2
CINETOCORI
Il cinetocore è una componente del centromero. Di solito per ogni centromero
abbiamo 2 cinetocori, un cinetocore per ogni cromatidio.
FUNZIONI DEI CINETOCORI
Il ruolo dei cinetocori è quello di agganciarsi ai microtubuli
del FUSO MITOTICO durante la divisione cellulare. In questo
modo i cromosomi vengono allineati correttamente
all’equatore del fuso, e successivamente grazie alla trazione
dei microtubuli, che si accorciano i cromatidi fratelli vengono
separati e trascinati ai due poli opposti della cellula. Sono
collocati sulla parte esterna di ciascun cromatidio e sono
costituiti da tre strati proteici.

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13
Q

fuso mitotico

A

Il fuso mitotico è formato da MICROTUBULI:
-polari,partono dal centrosoma e si sovrappongono con i microtubuli polari dell’altro centrosoma -astrali,partono dal centrosoma e si irradiano verso la periferia cellulare
-cromosomiche,si legano al cinetocore dei cromosomi

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14
Q

centrioli

A

*Sono costituiti da 9 triplette di microtubuli disposte in cerchio a formare
un cilindro cavo.
*I centrioli sono presenti in coppia, disposti ortogonalmente uno rispetto
all’altro e circondati da materiale pericentriolare costituito da actina ed
anchirina. Nell’insieme formano il (MTOC - MicroTubule Organizing
Center) una struttura preposta alla formazione, alla demolizione e
all’organizzazione dei microtubuli della cellula.

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15
Q

quali sono le fasi della mitosi

A

profase,metafase,anafase,telofase

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16
Q

profase

A

NEL NUCLEO
 I filamenti di cromatina cominciano a
condensarsi per formare i cromosomi
mitotici. Ogni cromosoma è stato duplicato
durante la precedente fase S ed è formato da
2 cromatidi fratelli tenuti insieme dalle
coesine strettamente associati in
corrispondenza dei loro centromeri.
 Ogni centromero contiene una struttura
chiamata CINETOCORE, alla quale possono
legarsi i microtubuli del fuso mitotico.
 Il nucleolo diviene più piccolo e scompare.
NEL CITOPLASMA
 Il fuso prende consistenza ed i due
centrosomi si allontanano verso i
poli opposti della cellula spinti
dall’allungamento dei microtubuli.

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17
Q

prometafase

A

 L’INVOLUCRO NUCLEARE si
frammenta grazie alla
fosforilazione delle proteine dei
filamenti intermedi.
 I microtubuli del fuso prendono
contatto con ciascun cromatide di
ogni cromosoma a livello del
cinetocoro, che si aggrega sul
cromosoma condensato verso la
fine della profase in corrispondenza
del centromero.

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18
Q

metafase

A

 I cromosomi sono allineati all’equatore nella
PIASTRA METAFASICA
 Il fuso mitotico è completo e formato da:
 Microtubuli interpolari
 Microtubuli del cinetocoro
 Microtubuli dell’aster
 Alla metafase, il cinetocoro di ogni cromatide
di ciascun cromosoma è collegato ai poli
opposti della cellula per mezzo dei
microtubuli del fuso.

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19
Q

anafase

A

I CROMATIDI FRATELLI si separano e migrano verso i poli opposti del fuso. anafase a:completa degradazione della coesina che teneva attaccati i cromatidi fratelli. anafase b:allungamento delle fibre polari per aggiunta di tubulina nella regione in cui le fibre si sono sovrapposte.quindi questi poli si allontanano.

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20
Q

telofase

A

TELOFASE
Ritorno ad una condizione simile a quella di interfase.
 I cromosomi che hanno raggiunto i poli del fuso si decondensano ed attorno ad ogni
serie di cromosomi si sviluppa un nuovo involucro nucleare costituito da piccole
vescicole derivanti dal RE e da altri componenti, derivati dal vecchio involucro
nucleare.
 Si riformano i pori nucleari e la lamina nucleare da proteine laminari defosforilate.
 I microtubuli del fuso scompaiono, mentre divengono visibili i nucleoli.

21
Q

citodieresi

A

La citochinesi inizia in telofase con una strozzatura che si
forma in corrispondenza della regione equatoriale della
cellula e gradualmente si approfonda e separa il citoplasma
delle due cellule figlie.
Il piano di divisione del citoplasma è determinato dalla
posizione del fuso.
Nella maggior parte delle cellule il fuso si trova in posizione
centrale, mentre talvolta può essere eccentrico (es. ovocita)

22
Q

riproduzione asessuata

A

(batteri ed altri organismi unicellulari, alcune
piante)
La discendenza è sempre geneticamente
identica all’organismo parentale.

23
Q

riproduzione sessuata

A

(maggioranza di piante ed animali).
Si origina una progenie di individui distinti
geneticamente l’uno dall’altro e dai genitori.

24
Q

vantaggi riproduzione sessauta

A

IL RIMESCOLAMENTO DI GENI PUÒ AIUTARE
UNA SPECIE A SOPRAVVIVERE IN UN AMBIENTE
CHE PURE VARIA IN MODO IMPREVEDIBILE
LE FEMMINE POSSONO SELEZIONARE PER
L’ACCOPPIAMENTO I MASCHI PIÙ ADATTI A
SOPRAVVIVERE SELEZIONANDO COSÌ I GENI “BUONI”
ED ACCELERANDO L’ELIMINAZIONE DI GENI DELETERI
DA UNA POPOLAZIONE

25
diploidi e cromosomi
Negli organismi diploidi tutte le cellule hanno due serie di cromosomi, ognuna ereditata da un genitore Una cellula diploide possiede due copie di ogni gene (ad eccezione per geni portati da cr. Y) Di ogni gene esistono più varianti nel parco geni di una specie La riproduzione sessuata garantisce che nuove combinazioni di geni si esprimano e siano messe alla prova di continuo HOTSPOTS Il ciclo riproduttivo sessuale comporta una alternanza del numero di cromosomi  In un organismo diploide le cellule germinali o gameti, specializzate nella riproduzione, sono aploidi, contengono cioè un solo corredo di cromosomi. I gameti si formano quando una cellula germinale primordiale diploide va incontro ad un processo di divisione detto meiosi Alla fecondazione due gameti aploidi diversi si fonderanno nello zigote, cellula diploide che avrà una nuova combinazione di cromsomi
26
meiosi
Serie di eventi che porta alla formazione di 4 cellule aploidi (n=23 cromosomi), denominati gameti maschili e femminile (cellule uovo e spermatozoi) Ogni cellula contiene solo un membro della coppia dei cromosomi omologhi L’informazione genetica di entrambi i genitori è inoltre mescolata Nella riproduzione sessuata l’unione di 2 cellule sessuali specializzate , i gameti, da’ origine all’uovo fecondato, ovvero lo zigote (2n)
27
cromosomi omologhi
Le cellule somatiche di un individuo diploide contengono due copie di ciascun cromosoma, una di origine materna e una di origine paterna: i membri di ogni coppia si chiamano CROMOSOMI OMOLOGHI. Le cellule somatiche di un individuo diploide contengono due copie di ciascun cromosoma, una di origine materna e una di origine paterna: i membri di ogni coppia si chiamano CROMOSOMI OMOLOGHI.
28
profase 1
-leptotene:condensazione dei cromosomi -zigotene:appaiamento cromoscomi omologhi nella sinapsi somatica -pachitene:crossing over cioè scambio di materiale genetico tra cromatidi omologhi -diplotene:disgregazione complesso sinaptonemale.i cromosomi omologhi tendono a separarsi rimanendo però associati in corrispondenza di punti in cui è avvenuta la ricombinazione(chiasmi) -diacinesi:i cromosomi si condensano,sono bene visibili i centromeri e i quattro cromatidi.
29
metafase 1
il cinetocore di ogni cromosoma di ogni coppia di omologhi è connesso mediante le fibre del fuso solo ad uno dei due poli.
30
anafase 1
i cromosomi omologhi di ogni coppia si separano e migrano verso i poli opposti.ogni polo riceve un solo cromosoma di ogni coppia,costituito ancora da due cromatidi fratelli uniti nella loro regione centromerica.
31
telofase 1
i cromosomi si despiralizzano,l'involucro nucleare si riorganizza includendo 23 cromosomi dicromatici e generalmente ha luogo la citodicinesi.
32
profase 2
I filamenti di cromatina si condensano. I cromosomi formati da 2 cromatidi fratelli sono tenuti insieme dalle coesine in corrispondenza dei loro centromeri. Il fuso prende consistenza.
33
metafase 2
I cromosomi si allineano sul piano equatoriale e i cinetocori di ciascun cromatidio fratello sono ora attaccati a microtubuli del cinetocoro rivolti ai poli opposti del fuso. Le coesine del centromero meiosispecifiche si degradano
34
anafase 2
Le coesine del centromero meiosi-specifiche si degradano Ciascun cromatide, attaccato alle fibre del fuso tramite il cinetocoro, si separa migrando verso poli opposti.
35
telofase 2
Ogni omologo è un cromosoma monocromatidico ad un diverso polo della cellula. L’involucro nucleare si ricostituisce, i cromosomi progressivamente si despiralizzano per formare filamenti di cromatina
36
risultato della meiosi
QUATTRO CELLULE – APLOIDI – CHE MATURERANNO A GAMETI – GENETICAMENTE DIVERSE
37
gametogenesi
è la produzione di gameti
38
spermatogenesi
è la produzione degli spermatozoi. *Avviene nei tubuli seminiferi *A partire da ciascuna cellula germinale primordiale si producono 4 spermatozoi
39
oogenesi
produzione degli ovociti *Avviene nelle ovaie *A partire da ciascuna cellula germinale primordiale si produce 1 solo ovocita
40
meccanismi di variabilità genetica nei procarioti
La variabilità genetica consente al batterio una maggiore fitness, ossia la capacità di potersi adattare a differenti ambienti. Per ricombinazione genetica si intende ogni processo attraverso il quale, a partire da un genotipo, si ottengono nuove combinazioni di alleli rispetto a quelle iniziali:  TRASDUZIONE  TRASFORMAZIONE  CONIUGAZIONE
41
trasduzione
Il trasferimento del materiale genetico è mediato da un virus dei batteri chiamato batteriofago.
42
trasformazione
Passaggio di frammenti di DNA libero, originati dalla lisi batterica, ad un batterio ricevente
43
coniugazione
Trasferimento genico mediato da plasmide attraverso il contatto fisico tra due batteri, di cui il donatore è denominato F+ (fertilità positivo) e possiede un pilo di coniugazione, mentre il ricevente F
44
omeostasi cellulare
L’omeostasi cellulare è frutto di un sottile equilibrio, finemente regolato, tra proliferazione e morte cellulare.Molte cellule sembrano contenere nel genoma un programma di suicidio, la cui soppressione è indispensabile per la continua sopravvivenza. La soppressione del programma di suicidio si attua attraverso fattori e segnali esterni (fattori di sopravvivenza, attacco al substrato, ecc.)
45
apoptosi
 Strettamente regolato e controllato  Partecipazione attiva dei componenti cellulari  Segue uno specifico schema ordinato di eventi  Nessuna perdita di contenuti cellulari  Nessuna infiammazione  Indotto dalla segnalazione cellulare o da un leggero danno alla cellula
46
necrosi
 Non regolamentato o controllato  Processo passivo  Le cellule si gonfiano e si disintegrano in modo disordinato  La rottura della membrana cellulare provoca la fuoriuscita del contenuto cellulare  Associato all'infiammazione  Indotta da una grave lesione cellulare
47
regolazione molecolare dei pathways apoptotici
VIA INTRINSECA ’apoptosi viene attivata perche’ vengono rilevate alterazioni cellular (danni al DNA, stress ossidativo, danno ai Mitocondri) VIA ESTRINSECA l’apoptosi viene attivata perche’ la cellula riceve segnali specifici dall’esterno
48
apoptosi step by step
1) I segnali apoptotici causano un aumento della permeabilita’ della membrana mitocondriale esterna. 2) La cellula diviene piu’ tondeggiante e perde il contatto con le cellule vicine e con la matrice extracellualre 3) Il citoplasma condensa e la membrana cellulare si ripiega, le proteasi inziano a tagliare i componenti del citoscheletro 4) La membrana plasmatica perde la sua asimmetria e molecole di fosfatidilserina vengono esposte sulla superficie cellulare 5) La cromatina si addensa 6) Il DNA viene digerito da endonucleasi 7) Il nucleo si disgrega 8) La membrana si rompe e la cellula forma una serie di piccole vescicole chiamate “corpi apoptotici” 9) Le cellule fagocitiche rimuovono i corpi apoptotici