Copyright © 2009 Zanichelli editore Helena Curtis N. Sue Barnes.

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1 Copyright © 2009 Zanichelli editore Helena Curtis N. Sue Barnes

2 Copyright © 2009 Zanichelli editore MITOSI  Scopo della divisione cellulare Scopo della divisione cellulare  Divisione nei procarioti Divisione nei procarioti  Divisione negli eucarioti Divisione negli eucarioti  Ciclo cellulare Ciclo cellulare  Interfase Interfase  Mitosi Mitosi  Citodieresi Citodieresi  Fattori di controllo Fattori di controllo  Link a: DNA, cromosoma procariote ed eucarioteDNAcromosoma procarioteeucariote INDICE

3 Copyright © 2009 Zanichelli editore La divisione cellulare E’ un processo in cui da un cellula madre si formano due cellule figlie perfettamente identiche

4 Copyright © 2009 Zanichelli editore Scopo della divisione cellulare Nei procarioti e negli eucarioti unicellulari la divisione cellulare determina l’aumento del numero d’individui di una popolazione Negli eucarioti pluricellulari è il processo che permette all’organismo di aumentare le proprie dimensioni o di riparare tessuti danneggiati

5 Copyright © 2009 Zanichelli editore Divisione cellulare nei procarioti  La divisione di un procariote comporta la duplicazione del cromosoma batterico e la migrazione delle due molecole ai lati opposti della membrana: quando la cellula si allunga, i cromosomi si trovano ancorati alla membrana in due punti opposti cromosoma batterico  Al termine del processo di allungamento la membrana e la parete si ripiegano al centro formando due cellule figlie perfettamente identiche alla cellula madre

6 Copyright © 2009 Zanichelli editore Riproduzione batterica I batteri si riproducono ogni 15-30 minuti. In assenza di fattori limitanti diventerebbero milioni di miliardi nell’arco di 24 ore

7 Copyright © 2009 Zanichelli editore Divisione cellulare negli eucarioti Nel ciclo cellulare delle cellule eucariote si alternano periodi di crescita e di divisione (mitosi):

8 Copyright © 2009 Zanichelli editore  Interfase Occupa il 90% dell’intero ciclo ed è suddivisa nelle fasi G1, S e G2  Mitosi E’ la fase di separazione dei cromosomi che si posizionano ai lati opposti della cellula  Citodieresi E’ la fase in cui il citoplasma viene ripartito tra le due cellule figlie NEL CICLO CELLULARE DISTINGUIAMO Ciclo cellulare

9 Copyright © 2009 Zanichelli editore  Fase G1 Le dimensioni della cellula e il numero dei suoi enzimi raddoppiano, si duplicano i centrioli. E’ il momento in cui la cellula svolge la funzione a cui è preposta  Fase S La cellula si prepara alla mitosi duplicando il DNA e sintetizzando le proteine ad esso associate  Fase G2 ll DNA duplicato assume una forma a spirale compatta, detta cromosoma, e i centrioli si dispongono fuori dal nucleo Interfase

10 Copyright © 2009 Zanichelli editore  Porta alla separazione del cromosoma eucariote nei due cromatidi che sono costituiti da una singola molecola di DNAcromosoma eucariote  E’ suddivisa in momenti ‘chiamati fasi’ caratterizzati ognuno da un evento particolare La mitosi

11 Copyright © 2009 Zanichelli editore  Profase  Metafase  Anafase  Telofase Fasi della mitosi

12 Copyright © 2009 Zanichelli editore Si duplicano il DNA e i centrioli, ma i cromosomi non sono distinguibili all’interno del nucleo. In alcuni organismi si possono vedere due coppie di centrioli su un lato del nucleo, fuori dalla membrana nucleare Fasi della mitosi La cromatina si condensa e i cromosomi sono ora visibili al microscopio ottico. Vengono disassemblati i microtubuli del citoscheletro che formeranno il fuso. Le coppie di centrioli migrano verso i poli. Comincia la formazione del fuso. Scompare il nucleolo. La membrana nucleare si disperde in frammenti. I centrioli raggiungono i poli della cellula I cromosomi, ciascuno formato da due cromatidi, iniziano a spostarsi verso il piano equatoriale della cellula, manovrati dalle fibre del fuso

13 Copyright © 2009 Zanichelli editore I cromosomi, formati da coppie di cromatidi, si dispongono sul piano equatoriale della cellula Fasi della mitosi I cromatidi si separano, ognuno tirato dalle fibre del fuso verso i poli; ogni cromatidio costituisce ora un cromosoma singolo I cromosomi hanno raggiunto i poli opposti, il fuso comincia a disperdersi. Durante la tarda telofase si formano nuove membrane nucleari intorno ai due assetti cromosomici che ritornano a essere diffusi

14 Copyright © 2009 Zanichelli editore  È il processo di divisione del citoplasma  Segue la mitosi dopo la telofase  Divide generalmente la cellula in due parti uguali La citodieresi Fotografia al microscopio elettronico che mostra il ripiegamento della membrana durante la citodieresi

15 Copyright © 2009 Zanichelli editore  In ogni cellula il ciclo cellulare può avere una durata diversa: può compiersi in poche ore o in parecchi giorni  Alcune cellule umane (cellule staminali, del midollo) si duplicano molto velocemente e in continuazione, altre (cellule del fegato) si dividono solo in particolari condizioni  Quando i meccanismi di controllo del ciclo cellulare si inceppano, la cellula diventa tumorale La regolazione del ciclo cellulare

16 Copyright © 2009 Zanichelli editore Permette alle cellule di dividersi solo quando sono a contatto con una superficie solida Dipendenza dall’ancoraggio Fattori di controllo della divisione cellulare Stimolano la divisione cellulare Dipendenza da fattori di crescita Induce un arresto della divisione quando le cellule entrano in contatto tra loro Inibizione da contatto

17 Copyright © 2009 Zanichelli editore Torna all’Indice MITOSI

18 Copyright © 2009 Zanichelli editore DNA Il DNA, o acido desossiribonucleico, è costituito da nucleotidi formati da uno zucchero (deossiribosio) legato al fosfato e a una base azotata (adenina, guanina, citosina, timina) Struttura del nucleotide

19 Copyright © 2009 Zanichelli editore DNA La sua struttura è formata da una doppia elica in cui i due filamenti sono tenuti insieme dai legami che si formano tra le basi azotate

20 Copyright © 2009 Zanichelli editore La struttura del cromosoma procariote  Nei procarioti il materiale genetico è organizzato sottoforma di un unico cromosoma circolare costituito da DNA e proteineDNA  I batteri presentano anche altre piccole molecole di DNA circolare chiamate “plasmidi” che gli conferiscono caratteristiche peculiari

21 Copyright © 2009 Zanichelli editore La struttura del cromosoma eucariote  Il DNA è costituito da una doppia elica complementare  L’elica si avvolge intorno a proteine, dette istoni, andando a formare una struttura chiamata nucleosoma  I nucleosomi si avvicinano assumendo una struttura molto compatta (il cromosoma), costituita da DNA e proteine

22 Copyright © 2009 Zanichelli editore La struttura del cromosoma eucariote  I cromosomi sono evidenti all’inizio della mitosi al microscopio ottico  Ogni cromosoma è costituito da due filamenti identici di DNA, detti cromatidi, uniti dal centromero

23 Copyright © 2009 Zanichelli editore Ciclo cellulare