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1. 2 H. Curtis, N.S. Barnes, A. Schneck, G. Flores Introduzione alla biologia.azzurro.

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2 2 H. Curtis, N.S. Barnes, A. Schneck, G. Flores Introduzione alla biologia.azzurro

3 3 Capitolo 4 La divisione cellulare: mitosi e meiosi

4 4 Lezione 1 La riproduzione degli organismi più semplici

5 5 5 Curtis et al. Introduzione alla biologia.azzurro © Zanichelli Editore 2015 La duplicazione degli organismi più semplici Da una cellula di partenza se ne formano due uguali tra loro. Ogni cellula si divide e trasmette il proprio patrimonio genetico alle cellule figlie, determinando l’aumento del numero di individui di una popolazione.

6 6 6 Curtis et al. Introduzione alla biologia.azzurro © Zanichelli Editore 2015 La divisione batterica Nei batteri il materiale ereditario è formato da un’unica lunga molecola circolare di DNA (cromosoma). Durante la divisione, il cromosoma si duplica, e mentre la cellula raddoppia le sue dimensioni originali, la membrana si ripiega su se stessa. Le due cellule si staccano ciascuna con il proprio cromosoma.

7 7 7 Curtis et al. Introduzione alla biologia.azzurro © Zanichelli Editore 2015 La divisione batterica

8 8 Lezione 2 Le cellule eucariote si duplicano in maniera più complessa

9 9 9 Curtis et al. Introduzione alla biologia.azzurro © Zanichelli Editore 2015 Il ciclo cellulare: interfase, mitosi e citodieresi La divisione cellulare inizia con l’interfase: G 1 la cellula raddoppia le sue dimensioni e gli organuli raddoppiano di numero; S avviene la duplicazione del DNA; G 2 i cromosomi si spiralizzano. Durante la mitosi si separano i cromosomi nei due nuovi nuclei. Durante la citodieresi si formano due nuove cellule figlie.

10 10 Curtis et al. Introduzione alla biologia.azzurro © Zanichelli Editore 2015 Come sono regolati i cicli cellulari Le cellule staminali possono trasformarsi in qualsiasi cellula del nostro corpo. Le cellule cancerose si dividono continuamente. Le cellule coltivate in vitro si riproducono finchè non entrano in contatto tra loro (inibizione da contatto).

11 11 Lezione 3 La mitosi si svolge in cinque fasi successive

12 12 Curtis et al. Introduzione alla biologia.azzurro © Zanichelli Editore 2015 I cromosomi Ogni cromosoma è costituito da due filamenti di materiale genetico identici, essendo l’uno la copia dell’altro; i due filamenti, chiamati cromatidi, sono uniti tra loro in una regione di contatto detta centromero.

13 13 Curtis et al. Introduzione alla biologia.azzurro © Zanichelli Editore 2015 La mitosi La mitosi inizia al termine dell’interfase e si divide in: profase: il DNA si condensa nei cromosomi, si forma il fuso; prometafase: i cromosomi si agganciano alle fibre del fuso.

14 14 Curtis et al. Introduzione alla biologia.azzurro © Zanichelli Editore 2015 La mitosi metafase: i cromatidi sono allineati al piano equatoriale; anafase: i cromatidi si separano e iniziano la migrazione verso i poli opposti; telofase: I cromatidi hanno raggiunto i poli opposti, il fuso viene demolito e si formano le membrane.

15 15 Curtis et al. Introduzione alla biologia.azzurro © Zanichelli Editore 2015 La citodieresi e la riproduzione asessuata La citodieresi è il processo di divisione del citoplasma e di spartizione degli organuli in esso contenuti. La riproduzione che trasmette copie esatte di cromosomi dai genitori ai figli è detta riproduzione asessuata.

16 16 Lezione 4 La formazione di gameti e la riproduzione sessuata

17 17 Curtis et al. Introduzione alla biologia.azzurro © Zanichelli Editore 2015 La riproduzione sessuata La riproduzione sessuata richiede due genitori e comporta sempre due eventi: la meiosi, un tipo di divisione nucleare che permette di dimezzare il patrimonio genetico delle cellule; la fecondazione, un processo in cui i contributi genetici dei due genitori si fondono per formare la nuova identità genetica della prole.

18 18 Curtis et al. Introduzione alla biologia.azzurro © Zanichelli Editore 2015 Le cellule sessuali Le cellule somatiche di ogni organismo sono un numero di cromosomi caratteristico della specie. Le cellule sessuali, o gameti, hanno la metà del numero di cromosomi delle cellule somatiche dell’organismo.

19 19 Curtis et al. Introduzione alla biologia.azzurro © Zanichelli Editore 2015 I cromosomi In tutte le cellule diploidi i due cromosomi di ciascuna coppia sono detti omologhi: uno di essi proviene dal gamete di un genitore e il suo corrispondente dal gamete dell’altro genitore. I cromosomi sessuali determinano il sesso dell’individuo e sono detti autosomi.

20 20 Lezione 5 La meiosi prevede due cicli di divisione successivi

21 21 Curtis et al. Introduzione alla biologia.azzurro © Zanichelli Editore 2015 La meiosi La meiosi è costituita da due divisioni successive, indicate come meiosi I e meiosi II. Il risultato della meiosi sono quattro nuclei figli che hanno la metà del numero dei cromosomi presenti nel nucleo di partenza. Le due divisioni meiotiche si suddividono entrambe in profase, metafase, anafase e telofase.

22 22 Curtis et al. Introduzione alla biologia.azzurro © Zanichelli Editore 2015 Il crossing over Il crossing over è il momento di scambio di piccoli segmenti corrispondenti tra i due cromatidi di una coppia di cromosomi omologhi. È un importante meccanismo di ricombinazione del materiale genetico dei genitori.

23 23 Lezione 6 La meiosi induce cambiamenti nei corredi genetici

24 24 Curtis et al. Introduzione alla biologia.azzurro © Zanichelli Editore 2015 La spermatogenesi La spermatogenesi produce 4 spermatozoi aploidi dotati di flagello, tutti potenzialmente fertili.

25 25 Curtis et al. Introduzione alla biologia.azzurro © Zanichelli Editore 2015 L’oogenesi L’oogenesi produce un ovulo e tre corpi polari che potranno non essere fecondati.

26 26 Curtis et al. Introduzione alla biologia.azzurro © Zanichelli Editore 2015 La variabilità nella specie Il potenziale di variabilità genetica negli organismi prodotti per via sessuata è data da 2 n. Dove: 2 = numero di omologhi in una coppia; n = numero cromosomico aploide.

27 27 Lezione 7 Errori durante la meiosi possono provocare gravi patologie

28 28 Curtis et al. Introduzione alla biologia.azzurro © Zanichelli Editore 2015 La non-disgiunzione La non-disgiunzione avviene quando i cromosomi omologhi non si separano. Il risultato della non-disgiunzione è la produzione di gameti con uno o più cromosomi in eccesso.

29 29 Curtis et al. Introduzione alla biologia.azzurro © Zanichelli Editore 2015 Le anomalie negli autosomi Sindrome di Down: ci sono tre cromosomi 21 invece che due (trisomia 21). Sindrome di Edwards: c’è una trisomia della diciottesima coppia di autosomi. Sindrome di Patau: c’è una trisomia della tredicesima coppia di autosomi.

30 30 Curtis et al. Introduzione alla biologia.azzurro © Zanichelli Editore 2015 Le anomalie nei cromosomi sessuali Sindrome di Klinefelter: comporta la presenza nel patrimonio genetico di un cromosoma sessuale X soprannumerario (XXY). Possono esserci anche maschi XYY e femmine XXX. Sindrome di Turner: in cui manca del tutto il secondo cromosoma sessuale (X0).


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