riproduzione sessuale o gamica Flashcards

1
Q

quali sono le cellule riproduttive?

A

Le cellule riproduttive sono i gameti → cellule aploidi (corredo genetico con una sola copia per ciascun gene) altamente specializzate

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2
Q

chi produce i gameti?

descrizione apparati riproduttori

A

Apparato riproduttore femminile, ovario in cui avviene la meiosi e produzione dei gameti + ovidotto che permette l’uscita dell’uovo maturo + utero + vagina

Apparato riproduttore maschile, testicolo in cui sono prodotti gli spermatoozi + spermidotto + vescicole seminali per la maturazione + uscita tramite organo copulatore, pene, per l’introduzione del gamete maschile nell’apparato femminile in caso di fecondazione interna.

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3
Q

processo cellulare alla base è…?

A

Il processo fondamentale è la meiosi

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4
Q

come viene prodotto il nuovo individuo?

A

Il nuovo individuo viene prodotto dalla fusione di due gameti (maschile e femminile) → processo sessuale = fecondazione → zigote diploide (non è identico all’individuo parentale)

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5
Q

la sessualità garantisce…?

obiettivo della riproduzione sessuata?

A

La sopravvivenza degli individui in un ambiente che cambia è permessa dalla riproduzione sessuata, e quindi dalla variabilità genetica. Vengono selezionate di volta in volta le soluzioni con le variabili che sono ottimali nelle condizioni attuali, la specie si adatta. L’adattamento si può realizzare attraverso la selezione naturale, testando nuove varianti del programma genetico. Ciò non avverrebbe se la popolazione fosse fatta da cloni. Rispetto alle richieste dell’ambiente o all’azione di patogeni parassiti (pressione ambientale) tutti gli individui di una popolazione clonale hanno la stessa capacità di risposta degli individui parentali e la popolazione occupa molto rapidamente aree in cui le condizioni risultano ottimali. Per mancanza di processi sessuali l’informazione genica può variare solo tramite mutazioni, che sono piuttosto rare. Ciò configura una potenziale vulnerabilità nel caso in cui le condizioni ambientali varino, con il rischio che l’intera popolazione subisca un rapido decremento numerico o l’estinzione.
Tra tutti gli organismi originatisi da due genitori mediante riproduzione sessuale, esiste una notevole probabilità che almeno uno sia caratterizzato da un corredo di geni tale da permettergli di sopravvivere ad un mutamento dell’ambiente in cui si trova, continuando a vivere e riprodursi.

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6
Q

da cosa è ottenuta la variabilità genetica?

A

La variabilità è ottenuta per mutazioni che consentono modifiche del patrimonio genetico ma sono piuttosto rare. Ciò che facilita la variabilità genetica e la ricombinazione è l’affermarsi dei processi sessuali, che hanno un importante significato evolutivo.
La variabilità genetica è il prodotto di mutazioni, crossing-over, segregazione, assortimento indipendente e fecondazione.

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7
Q

mutazioni

A

Le mutazioni sono errori nella duplicazione del DNA che provocano una variazione nei nucleotidi del DNA o un cambiamento nella disposizione dei geni sui cromosomi. In entrambi i casi ciò si traduce con la produzione di una proteina differente.

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8
Q

crossing-over

A

Lo scambio di porzioni omologhe di materiale genetico che si verifica fra due cromatidi di cromosomi omologhi durante la meiosi. Il crossing-over può avvenire in un punto qualsiasi del cromosoma e più fenomeni di crossing-over si possono verificare contemporaneamente in diversi punti dello stesso cromosoma. Le variazioni possibili sono moltissime e si originano cromosomi diversi da quelli dei genitori.

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9
Q

gameti

A

cellule riproduttive: spermatozoo, gamete maschile e cellula uovo, gamete femminile, ciascuno dei due gameti porta un corredo aploide, n cromosomi, una copia di ciascun cromosoma.

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10
Q

cromosomi omologhi

A

I cromosomi omologhi, sono cromosomi non identici con sequenze geniche corrispondenti. Pur contenendo la stessa tipologia di geni, ne esistono di diverse varianti, forme alleliche, ogni gamete ha uno specifico correndo cromosomico.

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11
Q

omozigosi/eterozogosi

A

due cromosomi omologhi hanno due alleli identici/diversi

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12
Q

carattere

A

In un organismo animale di regola un carattere è determinato da una coppia di geni presenti sui
cromosomi omologhi.

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13
Q

isogamia

A

gameti uguali (organismi unicellulari)

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14
Q

anisogamia

A

gameti simili tipologicamente ma uno è più grande dell’altro e entrambi sono mobili (protozoi)

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15
Q

oogamia

A

cellula molto grande e immobile e cellula molto piccola mobile, presenta generalmente un flagello

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16
Q

obiettivo dell’ovogenesi

A

Ovogenesi, processo lungo e complesso, che porta alla formazione di una cellula uovo che deve essere riempita di una serie di sostanze e info che serviranno allo zigote e durante lo sviluppo embrionale.

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17
Q

ovogoni

A

cellule primordiali diploidi

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18
Q

auxocitosi

A

ovogoni iniziano a fare meiosi che si arresta (a livello della profase della prima meiosi) per lasciare spazio all’auxocitosi cioè l’accrescimento citoplasmatico, che avviene in due stadi

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19
Q

le due fasi dell’auxocitosi

A
  1. Prima fase, previtellogenica: avviene la sintesi di materiale prodotto dallo stesso oogonio (proteine, enzimi, mRna) poi utilizzato dallo zigote.
  2. Seconda fase, vitellogenica: comprende la sintesi (endogena ed esogena) e accumulo del vitello o tuorlo (vitellogenina) che ha funzione di nutrimento per il futuro embrione.
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20
Q

cosa succede dopo l’auxocitosi?

A

Quando la cellula è riempita la meiosi riparte e viene completata grazie ad una prima divisione con emissione del globulo polare che contiene solo dna. C’è poi l’emissione dell’altro globulo polare.

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21
Q

involucri protettivi della cellula uovo

A

Cellule uovo hanno dimensioni variabili e sono dotate di involucri che possono essere messi l’uno sopra l’altro. Oltre all’oolemma troviamo altri involucri protettivi che si distinguono in: primario, secondari, terziari

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22
Q

oolemma

A

la membrana cellulare dell’uovo

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23
Q

involucro primario

A

prodotto dall’uovo stesso → membrana vitellina

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24
Q

involucri secondari

A

prodotti da cellule follicolari all’interno dell’ovario → corion

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25
Q

involucri terziari

A

prodotti dalle vie genitali durante l’avanzamento dell’uovo → albume, membrana testacea, guscio generalmente calcareo (per combattere la disidratazione e l’assenza di ossigenazione)

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26
Q

spermatogenesi

A

Nella spermatogenesi la meiosi viene completata senza interruzioni. La cellula aploide che si ottiene alla fine del processo meiotico (spermatidio) subisce poi una serie di profonde modificazioni strutturali

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27
Q

spermiogenesi

A

spermatidio subisce una serie di profonde modificazioni strutturali che portano alla produzione di una cellula estremamente specializzata, lo spermatozoo.

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28
Q

spermatofore

A

Le spermatofore sono pacchetti o capsule contenenti spermatozoi. Molti animali che praticano fecondazione interna senza accoppiamento producono spermatofore (Anfibi Urodeli, Anellidi, Artropodi, ecc…). Gli spermatozoi si conservano vitali nelle spermatofore fino al momento dell’utilizzo.

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29
Q

fecondazione = sessualità = singamia

A

fusione sessuale dei gameti

30
Q

obiettivo della sessualità?

è indipendente alla riproduzione?

A

Quando c’è la fusione dei gameti e dei cromosomi possiamo avere la combinazione di cromosomi con alleli diversi o uguali. Vengono considerati fenomeni di sessualità quei processi biologici che portano alla creazione di nuove combinazioni di materiale genetico.

Questi processi possono essere associati alla riproduzione e in questo caso si parla di riproduzione sessuata, o possono essere indipendenti. Il processo sessuale ha un significato distinto dal processo riproduttivo.

31
Q

obiettivo della riproduzione?

A

La riproduzione rende possibile la continuità della specie: è l’insieme di meccanismi mediante i quali gli organismi provvedono alla conservazione della propria specie generando nuovi individui simili che subentreranno all’individuo/i parentale/i nella popolazione.

32
Q

riproduzione e organismi viventi

A

Tema centrale nella biologia di un organismo perchè sta nella definizione stessa di organismo vivente.

33
Q

cosa richiede la riproduzione (in generale)?

A
  • formazione di cellule riproduttive nell’individuo parentale che andranno a produrre il nuovo individuo
  • sviluppo del nuovo individuo
34
Q

riproduzione vs sessualità nei protozoi

A

Nel caso dei protozi la riproduzione è intesa come aumento del numero di individui; la sessualità è invece distinta dal processo riproduttivo e non sempre aumenta il numero degli individui.

35
Q

riproduzione vs sessualità nei metazoi

A

Nei metazoi riproduzione e sessualità avvengono quasi sempre contestualmente.

36
Q

la sessualità nei protozoi

obiettivo della coniugazione?

A

Nei protozoi ciliati, ad esempio, nel processo di coniugazione, la sessualità è distinta dalla riproduzione. Ciascuno dei due protozoi fa meiosi e ciascuno origina 4 nuclei di cui tre degenerano, rimane un nucleo aploide, che fa mitosi e viene raddoppiato. I due protozoi sono connessi da un ponte citoplasmatico a livello del quale si scambiano una copia del nucleo così che alla fine ciascuno ha due copie diverse e ritornano alla condizione diploide. Non è aumentato il numero ma la variabilità. È un processo legato a un peggioramento delle condizioni ambientali sfavorevoli, quando non è strategico lo sviluppo di un elevato numero di individui ma diventa importante accelerare le possibilità di adattamento.

37
Q

la sessualità nei metazoi

A

Negli organismi pluricellulari la sessualità di norma vede il passaggio dalla formazione di gameti. Con l’unione dei due gameti (fecondazione o singamia) si ha la fusione dei genomi aploidi delle due cellule che poi si riuniscono nello zigote, con il ripristino della condizione diploide.

38
Q

autogamia o autofecondazone

A

quando i gameti vengono dallo stesso individuo parentale

39
Q

riproduzione sessuale è legata all’esistenza di due individui in grado di incrociarsi?

A

La riproduzione sessuale non è necessariamente legata all’esistenza di due individui in grado di incrociarsi (es. autofecondazione → è lo stesso individuo che si autofeconda, molto raro, si perde molto il senso di variabilità genetica pur essendoci crossing over)

40
Q

riproduzione sessuale legata alla presenza di individui sessualmente riconoscibili?

A

Il processo sessuale non è legato alla presenza di individui sessualmente riconoscibili (casi di ermafroditismo in cui l’animale può essere sia maschio che femmina, contemporaneamente o in tempi diversi del suo ciclo vitale)

41
Q

gonocorismo

A

I due gameti sono prodotti da individui diversi.

42
Q

dimorfismo sessuale

A

Se le differenze tra individui di sesso diverso sono apprezzabili si parla di dimorfismo sessuale. Le differenze morfologiche fra individui di sesso diverso possono anche essere inconsistenti, i due individui di sesso diverso non sono distinguibili o apprezzabili.

43
Q

ermafroditismo

A

I due tipi di gameti sono prodotti dallo stesso individuo

44
Q

in condizione di ermafroditismo che tipo di fecondazione è possibile?

A
  • fecondazione incrociata (ermafroditismo insufficiente perchè l’animale non basta a se stesso)
    • reciproca, se i due individui producono sia uova che spermatozoi e quando si incrociano si scambiano gli spermatozoi andando a fecondare le rispettive uova
    • non reciproca, se lo scambio di spermi non avviene durante il medesimo accoppiamento.
  • autofecondazione, quando si ha ermafroditismo sufficiente, l’individuo basta a se stesso → molto raro
45
Q

esempi di ermafroditismo insufficiente

A

Ermafroditismo insufficiente nella planaria e nel lombrico.

46
Q

esempi di ermafroditismo sufficiente

A

cestodi, tenia

47
Q

vantaggi e svantaggi degli ermafroditi insufficienti e perchè è preferita all’autofecondazione

A

Sebbene l’autofecondazione garantisca ad ogni individuo la possibilità di riprodursi, l’evoluzione ha favorito l’affermarsi dell‘ermafroditismo insufficiente in un gran numero di specie ermafrodite, presentando dei vantaggi soprattutto per animali che vivono in condizioni particolari per cui l’incontro con un riproduttore conspecifico è sempre garantito. La fecondazione incrociata permette una migliore variabilità genetica rispetto all’autofecondazione. Tuttavia gli ermafroditi hanno anche degli svantaggi che consistono nel mantenimento di un doppio apparato sessuale e nella produzione di gameti di due tipi.

48
Q

ermafroditismo simultaneo

A

Gli adulti producono contemporaneamente gameti maschili e gameti femminili. Si possono scambiare i gameti maschili (fecondazione incrociata) o, in casi rari, effettuare autofecondazione. La presenza di entrambi gli apparati nello stesso animale è dispendiosa, ma il processo produttivo è raddoppiato.

49
Q

tipi di ermafroditismo sequenziale o successivo

A

proterandrico e protoreginico

50
Q

proterandrico ed esempi

A

Proterandrico → Gli apparati maschili si sviluppano prima di quelli femminili. Gli apparati maschili possono essere ridotti o eliminati oppure coeasistere (ermafroditismo simultaneo).
es orate

51
Q

protoreginico ed esempi

A

Protoreginico → Le funzioni (e apparati) femminili si sviluppano prima di quelle maschili, come per la proterandria si può arrivare a ermafroditismo simultaneo. Diffuso nei pesci, si manifesta quando i maschi devono essere di maggiori dimensioni per difendere l’harem. I pesci pagliaccio vivono associati ad anemoni in gruppi gerarchici con una coppia dominante e alcuni giovani non maturi sessualmente. Quando la femmina del gruppo muore o si allontana, nel maschio della coppia si verifica l’inversione del sesso la trasformazione in femmina. Posto del maschio sarà preso da uno dei pesci immaturi che vivere lo stesso anemone con maturazione delle gonadi maschili.

52
Q

ermafroditismo sequenziale alternato

A

Ci sono casi di inversione sessuale, in alcuni casi le gonadi si sviluppano e regrediscono alternativamante, che avvengono anche più volte durante il ciclo vitale di un individuo

53
Q

tipi di fecondazione

A
  • Fecondazione esterna in ambiente acquatico

- Fecondazione interna per animali che vivono sia in ambiente acquatico o terrestre

54
Q

fecondazione esterna - caratteristiche

A
  • gli individui devono essere abbastanza vicini ma non devono essere uniti
  • l’emissione dei gameti avviene in maniera simultanea (es pesci, femmina produce le uova e il maschio le feconda immediatamente)
  • numerose fecondazioni
55
Q

fecondazione interna - caratteristiche

A
  • gli individui devono essere in contatto (copula)
  • trasferimento di spermi o spermatofore per le vie genitali femminili
  • fecondazione avviene nell’ovidotto (che fa poi scendere l’uovo) che è un ambiente umido
56
Q

meccanismi di determinazione e differenziamento del sesso

A

La determinazione e il differenziamento del sesso sono eventi complessi e nelle varie specie animali possono avvenire tramite molteplici meccanismi:

  • di tipo ambientale, environmental sex determination, ESD
  • di tipo genetico o cromosomico, genetic sex determination, GSD
57
Q

ESD - animali ermafroditi e/o gonocoristi?

A

in animali ermafroditi o gonocoristi

58
Q

ESD - cosa determina il sesso?

A

l’individuo è potenzialmente bisessuale (ermafrodita) fino al momento in cui il sesso viene determinato da influenze esterne

59
Q

ESD - quando viene determinato il sesso?

A
  • progamica: sesso determinato prima della fecondazione
  • metagamica: sesso determinato dopo la fecondazione, nella vita adulta o durante lo sviluppo → si può avere inversione di sesso
60
Q

ESD - corredo genetico

A

Nella determinazione ambientale i due sessi hanno lo stesso corredo genetico.

61
Q

ESD - segnali ambientali che agiscono nella determinazione del sesso

A

Lo sviluppo fenotipico sessuale è a carico di particolari segnali ambientali. Fattori più comuni che agiscono sulla determinazione ambientale del sesso sono:

  • temperatura (vertebrati)
  • fotoperiodo
  • densità di popolazione (parassiti)
  • disponibilità di cibo
  • età
62
Q

ESD - Bonellia viridis (echiuroidei)

A

Il maschio ha una funzione solamente riproduttiva. Quando avviene la fecondazione, durante lo sviluppo embrionale, se l’embrione percepisce nell’ambiente una bassa quantità di CO2 o bonellina (prodotta da una femmina) si sviluppa una femmina, viceversa si ha un maschio. Segnali dai conspecifici.

63
Q

ESD - Pesci (come i pesci pagliaccio)

A

In alcuni pesci, il fenotipo sessuale può variare nell’adulto ed è controllato da un insieme di fattori dinamici che includono segnali ormonali (feromoni prodotti dalla femmina) e visivi.
I pesci pagliaccio vivono in piccoli gruppi che abitano un singolo anemone. Il gruppo consiste in una coppia di riproduttori, che co-abitano con alcuni individui maschi non maturi sessualmente, di piccole dimensioni e non riproduttivi. Quando la femmina muore, il maschio dominante cambia sesso e diventa femmina.

64
Q

ESD - Rettili (alligatori e tartarughe)

A

Il fenotipo sessuale dipende dalla temperatura di incubazione dell’embrione. Per alcune lucertole e alligatori, se la T è alta si sviluppano più maschi viceversa si sviluppano più femmine. Nelle tartarughe avviene l’inverso.

65
Q

GSD - animali ermafroditi e/o gonocoristi?

A

in animali gonocoristi (sessi separati) → ogni individuo è un maschio o una femmina

66
Q

GSD - che cosa determina il sesso?

A

La determinazione del sesso è collegata intrinsicamente al corredo cromosomico. Ogni cellula possiede: n coppie di autosomi e una coppia di eterocromosomi (cromosomi sessuali), che determinano se l’individuo sarà maschio o femmina

67
Q

GSD - eterocromosomi

A

cromosomi sessuali omologhi ma diversi per forma e dimensioni

68
Q

GSD - quando avviene la determinazione del sesso?

A
  • singamica: la determinazione del sesso avviene al momento della fecondazione
69
Q

GSD - uno dei due sessi presenta cromosomi eteromorfi e produrrà eterogameti (spiega)

A
  • uno dei due sessi presenta cromosomi eteromorfi, (nel nostro caso XY)
  • uno dei due sessi produrrà eterogameti → metà degli spermi con cromosoma X e metà con cromosoma Y
70
Q

GSD - in che modo avviene la determinazione del sesso?

A

1) meccanismo basato sulla presenza di un gene dominante

2) meccanismo dosaggio-dipendente

71
Q

GSD - meccanismo basato sulla presenza di un gene dominante

A

Sistema a digametia maschile: presenza di due cromosomi diversi nel maschio mentre la femmina presenta i cromosomi sessuali uguali → mammiferi, pesci, alcuni rettili e insetti. E’ l’y che determina il sesso.

Sistema a digametia femminile: sesso con cromosomi sessuali diversi è la femmina → uccelli, lepidotteri (femmina w,z; maschio zz)

72
Q

GSD - meccanismo dosaggio-dipendente

A

In Drosophila melanogaster (Insetti) e Caenorabditis elegans (Nematodi) lo sviluppo dei caratteri sessuali è controllato dal rapporto quantitativo tra autosomi e cromosomi sessuali. Il cromosoma y è generalmente irrilevante nella determinazione del sesso.