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Ciclo Cellulare Mitosi Differenziamento. Ciclo Cellulare Ciclo cellulare Eucariotico diviso in 4 fasi successive InterfaseLa Cellula o si sta dividendo.

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Presentazione sul tema: "Ciclo Cellulare Mitosi Differenziamento. Ciclo Cellulare Ciclo cellulare Eucariotico diviso in 4 fasi successive InterfaseLa Cellula o si sta dividendo."— Transcript della presentazione:

1 Ciclo Cellulare Mitosi Differenziamento

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3 Ciclo Cellulare Ciclo cellulare Eucariotico diviso in 4 fasi successive InterfaseLa Cellula o si sta dividendo oppure è in Interfase 12 ore o più lungo Cellule Differenziate Cellule in Divisione

4 Fase G 1 Gap PhaseGap Phase –Tra Mitosi e Fase S La fase più lunga del ciclo –Altamente variabile a seconda del tipo cellulare Periodo di crescita cellulare (la cellula riacquista le sue dimensioni normali) –Sintesi di RNA e proteine –Preparazione per la duplicazione del DNA Cicline Chinasi Ciclina-dipendenti (cdk)Il controllo viene esercitato da Cicline e Chinasi Ciclina-dipendenti (cdk)

5 Fase S SintesiS = Sintesi ReplicazioneDurante la fase S avviene la Replicazione del DNA –Tutte le proteine che servono vengono sintetizzate durante la fase G1

6 Fase G 2 Secondo GapSecondo Gap Si trova tra fase S e Mitosi Relativamente corta Le cellule si predispongono per la divisione mitotica –Produzione proteine specifiche –Controllo del DNA replicato al fine di correggere eventuali errori

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8 Fase M MitosiM = Mitosi Processo continuo che porta alla formazione di 2 cellule figlie da una cellula madre Mantenuto lo stesso contenuto di DNAMantenuto lo stesso contenuto di DNA Figure MitoticheFigure Mitotiche possono essere d’aiuto per il riconoscimento istologico –Figure mitotiche anormali possono essere indice di patologia

9 Fasi della Mitosi La mitosi si divide in 4 fasi –Profase –Metafase –Anafase –Telofase Fase G 0Le cellule altamente differenziate possono evitare la fase M ed entrare in Fase G 0 –La fase G 0 rappresenta l’assenza completa dei processi preparatori alla Fase M

10 Profase Durante l’interfase il materiale genetico si trova in forma di cromatina nucleare ProfaseDurante la Profase i cromosomi si condensano assumendo la loro forma tipica e diventano visibili al MO CromatidiOgni cromosoma è diviso in due subunità dette Cromatidi Scompare l’involucro nucleare

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13 Profas e Fuso MitoticoInizia a formarsi il Fuso Mitotico –Costituito da microtubuli Centromero o Cinetocore –Microtubuli si inseriscono sul Centromero o Cinetocore Parte centrale dei cromosomi

14 Profase

15 Microtubuli e cromatidi

16 Metafase scomparsa del nucleoNegli eucarioti superiori il passaggio dalla profase alla metafase è segnato dalla scomparsa del nucleo –I cromosomi si spostano verso la porzione mediana della cellula cromosomiall’equatore della cellulaIl fuso è completamene formato e i cromosomi sono disposti all’equatore della cellula centromeroOgni centromero è collegato a microtubuli diretti verso i poli opposti della cellula

17 Scomparsa dell’involucro nucleare

18 Metafase

19 Polimerizzazione e depolimerizzazione dei microtubuli muove lentamente i cromosomi all’equatore

20 Anafase Questa fase inizia quando i microtubuli iniziano a spostarsi verso i poli –Trascinano i cromatidi cromatidi ai poli opposti della cellulaI cromatidi sono quindi localizzati ai poli opposti della cellula

21 Anafase

22 Telofase Quando il movimento dei cromatidi si è completato inizia la telofase cromatidi despiralizzanoI cromatidi despiralizzano e i cromosomi diventano invisibili Si riforma l’involucro nucleareSi riforma l’involucro nucleare –A partire dal reticolo endoplasmatico rugoso Il fuso inizia a sparire al momento di transizione anafase/telofase

23 Citodieresi separazione fisicaLa citodieresi rappresenta la separazione fisica delle due cellule figlie La membrana plasmatica si separa in due microfilamentiIl solco sulla membrana plasmatica si forma grazie a microfilamenti localizzati sotto la membrana stessa Il solco sarà perpendicolare al fuso mitotico (zona equatoriale)

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27 MeiosiMitosi

28 Meiosi Processo di divisione cellulare, tramite il quale si originano le cellule germinali Risultati di questo processo Diploide (2n) Aploide (1n) –Riduzione del numero Diploide (2n) dei cromosomi ad Aploide (1n) –Assicura che ognuno dei gameti porti una quantità aploide sia di DNA che di cromosomi –Ricombinazione –Ricombinazione dei geni Assicura la variabilità e la diversità genica

29 Divisione Riduzionale Meiosi I Divisione Riduzionale coppie di cromosomi omologhiLe coppie di cromosomi omologhi si allineano ed ogni membro della coppia si allontana verso il polo opposto della cellula che si divide Diploide (2n) ad Aploide (1n)Riduzione da Diploide (2n) ad Aploide (1n) Inizia alla fine dell’Interfase del ciclo cellulare GametogenesiAll’inizio della Gametogenesi –La quantità di DNA così come il numero di cromosomi è doppia 4 fasi4 fasi –Profase I- Anafase I –Metafase I- Telofase I

30 Cromosomi si spiralizzano, formando grossi filamenti nel nucleo Coppie di cromosomi omologhi si affiancano in registro, dando origine alle tetradi Cromosomi si condensano maggiormente, si ha Crossing-over in corrispondenza dei Chiasmi Cromosomi si spiralizzano ulteriormente e cominciano a separarsi Cromosomi massima condensazione, scompaiono nucleolo e membrana nucleare. Cromosomi liberi nel citoplasma Fase più lunga, anche giorni 90% della meiosi

31 Divisione Equazionale Meiosi II Divisione Equazionale Avviene senza precedente sintesi di DNA Molto simile a Mitosi Procede velocemente attraverso le 4 fasi –Profase II- Anafase II –Metafase II - Telofase II RisultatoRisultato Aploidi –4 cellule figlie Aploidi Cromatidio –Ognuna con un singolo Cromatidio

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34 Meiosi nell’essere umano riproduzione sessuataOrganismi viventi che presentano una riproduzione sessuata, i gameti prima di giungere a maturazione completa, e quindi essere pronti per la fecondazione, subiscono le due divisioni meiotiche al fine di dimezzare il corredo diploide e renderlo aploide SpermatogenesiSpermatogenesi –Processo di maturazione dello spermatozoo: –Spermatogonio → spermatocita I → spermatocita II → spermatidi → spermatozoo OogenesiOogenesi –Processo di maturazione dell’oocita: –oogonio → oocita I → oocita II → corpuscolo polare → oocita maturo + 3 corpuscoli polari (che degenereranno)

35 Fase G 0 definitivamenteCellule escono dal ciclo definitivamente –Cellule differenziate terminalmente –Non necessitano di ulteriori divisioni (neuroni) periodo di tempoPer un certo periodo di tempo –Possono rientrarci quando serve (linfociti)

36 Differenziamento Tutte le cellule hanno funzioni di base –Respirazione, crescita, divisione, sintesi La maggior parte ha delle capacità particolari –200 differenti tipi cellulari nel corpo umano Le cellule terminalmente differenziate normalmente presentano caratteristiche peculiari che si riflettono nella loro morfologia

37 Rinnovamento Cellulare Non-renewing o Permanenti o StaticheNon-renewing o Permanenti o Statiche –Permanentemente in G 0 Potenzialmente rinnovabili o in Espansione o StabiliPotenzialmente rinnovabili o in Espansione o Stabili –G 0 lunga Continuo rinnovamento o labiliContinuo rinnovamento o labili –G 0 corta o assente Divisione ed InterconversioneDivisione ed Interconversione

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39 Cellule Permanenti Non hanno capacità proliferativa Non si dividono mai Non possono essere rimpiazzate Ciclo vitale lungo Vivono in “aree protette”

40 Cellule NervoseCellule Nervose –Fibre nervose possiedono un potenziale rigenerativo Muscolo CardiacoMuscolo Cardiaco Epitelio auditivo dell’orecchioEpitelio auditivo dell’orecchio Cellule dell’occhioCellule dell’occhio

41 Cellule potenzialmente rinnovabili Non ciclano costantemente Ritornano ad un ciclo attivo in risposta a mancanza critica di cellule Rinnovano semplicemente mediante divisione di cellule differenziate –Origina due cellule figlie dello stesso tipo

42 Epatociti Fibroblasti Epiteli Ghiandolari Cellule Endoteliali

43 Cellule in rinnovamento continuo Cellule StaminaliUtilizzano Cellule Staminali (o progenitrici) –Non differenziate –Possono dividersi senza limitazioni fino a che l’organismo sopravvive Dopo la divisione, la cellula figlia può: –Rimanere una Staminale –Differenziare

44 Cellule StaminaliCellule Staminali sono più abbondanti dove il turnover cellulare è molto rapido –Interno della bocca, esofago, intestino –Epidermide –Tessuti dove si forma il sangue

45 Perché il corpo usa le staminali? Differenziamento terminale incompatibile con la divisione cellulare –Mancano i nuclei nelle cellule della pelle e negli eritrociti –Miofibrille dei muscoli interferiscono con citodieresi Inoltre, troppi nuclei per coordinare la divisione

46 Staminali epiteliali Normalmente sono posizionate alla base –Spesso attaccate alla lamina basale Si dividono, differenziano e migrano –Epitelio Intestinale –Epitelio Olfattorio –Epidermide –Ghiandola Mammaria

47 Cellule UnipotentiCellule Unipotenti “determinate” –Sono cellule “determinate” –Possono essere solo ciò per cui sono state programmate –Uni = Scelta Singola Spermatozoi, epidermide, cellule Satelliti del muscolo Scheletrico TotipotentiPluripotentiTotipotenti o Pluripotenti –Possono differenziare in più direzioni Cellule del sangue, Epitelio Intestinale

48 Fonti di Staminali per la Ricerca Midollo ricco di Cellule Staminali –Mesenchima Anche nel cordone ombelicale –Ematopoiesi Cheratinociti epidermici Staminali neuronali da alcune zone del cervello adulto


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