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CICLO CELLULARE Periodo che intercorre fra lorigine di una cellula da una precedente divisione ed il momento in cui questa, a sua volta, si divide 1.

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1 CICLO CELLULARE Periodo che intercorre fra lorigine di una cellula da una precedente divisione ed il momento in cui questa, a sua volta, si divide 1

2 CICLO CELLULARE 2

3 MITOSI Consta di varie fasi: -Profase -Prometafase -Metafase -Anafase -Telofase Profase Prometafase Metafase Anafase Telofase Citodieresi 3

4 * * CICLO CELLULARE = cicline Protein chinasi presenti nella cellula in forma inattiva Proteine attivanti a vita breve PCK + ciclina = CdK Ciclina D + CdK4-6 Sintesi della ciclina Degradazione della ciclina Innesca la duplicazione del DNA FASE S Ciclina E + CdK2 Ciclina A + CdK2 MPF Sintesi della ciclina Degradazione della ciclina Ciclina B/A + CdK1 FASE M Ciclina B + CdK2 Ciclina B 4

5 FASI DELLO SVILUPPO mesoderma Zigote segmentazione Blastula pluricellulare gastrulazione gastrula ectoderma endoderma 5

6 SVILUPPO EMBRIONALE a) crescita b) determinazione c) differenziamento d) morfogenesi memoria cellulare morfologico istologico biochimico Determinazione e differenziamento sono regolati da molecole: 1) differenziamento indipendente 2) differenziamento dipendente o induzione 6

7 DROSOFILA Cellula uovo Cellula germinale Stadio plurinucleato Formazione delle membrane cellulari Blastoderma sinciziale 7

8 DROSOFILA 8

9 Materni RNA di BICOID BICOID REGIONE ANTERIORE RNA di OSKAR NANOS REGIONE POSTERIORE REGIONE delle ESTREMITA RNA di TORSOLIKE Proteina tronco Gap Geni della segmentazione Pair-rule Segment polarity Omeotici Realisator Suddivisione dellembrione in vari abbozzi di segmenti Controllano alcune strutture allinterno di ciascun segmento Determinano gli organi caratteristici di ciascun segmento Diretti responsabili della formazione dei tessuti 9

10 GENI HOM di DROSOPHILA GENI HOX D UMANI Controllano la morfogenesi di estesi segmenti del corpo embrionale Sono contrassegnati da una sequenza di DNA definito homeobox Controllo della condensazione della cromatina Fattore di trascrizione DNA ESPRESSIONE GENICA 10

11 SVILUPPO EMBRIONALE a) crescita b) differenziamento c) morfogenesi d) determinazione spaziale insieme dei processi che realizzano il progetto progetto architettonico 11

12 SVILUPPO EMBRIONALE Fattori non genetici coinvolti - Condizioni ambientali - Processi della morfogenesi delle proteine delle cellule dei tessuti degli organi dellintero organismo Costruzione del corpo durante lo sviluppo embrionale degli organuli subcellulari - Processi di autoassemblaggio 12

13 POPOLAZIONI CELLULARI 1) in espansione Capacità proliferativa conservata per tutta la vita 2) stabili Cellule altamente differenziate 3) rinnovabili Cellule con vita limitata Presenza di cellule staminali Cellule ghiandolari, alcuni epiteli, cellule cartilaginee, osteoblasti, fibrocellule muscolari lisce Cellule nervose e fibre del cristallino Globuli rossi, cellule superficiali dellepidermide e spermatozoi 13

14 CELLULA STAMINALE Caratteristiche: capacità di sopravvivenza per lunghi periodi in fase di quiescenza a) capacità di sopravvivenza per lunghi periodi in fase di quiescenza capacità di automantenimento tramite replicazione b) capacità di automantenimento tramite replicazione capacità di dare origine a progenie differenziate c) capacità di dare origine a progenie differenziate UNIPOTENTE oPLURIPOTENTE Determinazione Determinazione= Fenomeno per cui una cellula progenitrice indifferenziata limita le proprie opzioni differenziative, pur senza esprimere ancora le caratteristiche fenotipiche proprie della cellula differenziata cui darà origine Cellula staminale determinata trascrizione di geni codificanti per particolari fattori trascrizionali Trascrizione dei geni differenziativi ESPRESSIONE DEL FENOTIPO DIFFERENZIATO fattori ambientali Cellula progenitrice in grado di autoperpetuarsi e di dare origine ad una progenie differenziata Discendenza cellulare 14

15 APOPTOSI: NECROSI: Mezzo fisiologico per controllare la crescita di una popolazione. Richiede energia Risultato diretto di uno stimolo dannoso alla cellula Cellule normali unite da giunzioni Perdita di microvilli e giunzioni Cambiamenti nucleari Corpi apoptotici Frammentazione Corpi apoptotici Fagocitosi Sebbene lapoptosi è un processo fisiologico, può essere indotta anche in condizioni patologiche priming 15

16 CELLULA E in grado di riconoscere ed interagire: 1) con altre cellule 2) con molecole della matrice extracellulare transitorio contatto tra molecole di superficie molecole di adesione giunzioni intercellulari Calcio dipendenti Calcio indipendenti caderine selectine N-CAM mediante: integrine PECAM1 16

17 CADERINE Ne sono state identificate una trentina, suddivise in 4 sottoclassi: - E (epiteliale) - P (placentare) - N (nervosa) - caderine desmosomiche Zonula adhaerens caderina E desmosoma caderina desmosomica CITOSCHELETRO (MF)(FI) Proteine di collegamento (catenine)(desmoplachina, placoglobina) 17

18 Svolgono un ruolo fondamentale nel determinare i comportamenti delle cellule in un organismo pluricellulare SEGNALI EXTRACELLULARI Cellula segnale: Cellula segnale: Cellula che invia il messaggio Cellula bersaglio: Cellula bersaglio: Cellula che riceve il messaggio Ligando: Ligando: Molecola segnale Recettore: Recettore: Proteina capace di riconoscere una specifica molecola segnale idrofiliche idrofobiche interagiscono con recettori di superficie interagiscono con recettori intracellulari Molecola segnale + Recettore Risposta della cellula bersaglio al segnale Regolano lespressine di specifici geni 18

19 MOLECOLE SEGNALE Ormone steroide CELLULA BERSAGLIO NUCLEO Recettore Recettore modificato Promotore gene 1 trascrizione mRNA1 PROTEINA 1 RISPOSTA1 RISPOSTA 1 Ormone peptidico Recettore di membrana Attivazione Recettore modificato G-protein Enzima di membrana cAMP proteinchinasi Fattore di trascrizione trascrizione mRNA2 Promotore gene 2 PROTEINA 2 RISPOSTA2 RISPOSTA 2 Subunità catalitica della PKA fosforilazione attivazione prodotto substrato RISPOSTA3 RISPOSTA 3 19

20 molecola segnale G-protein Produzione secondo messaggeroRECETTORI Sono classificabili in: a 7 domini trasmembrana accoppiati a G protein annessi a canali ionici ad attività enzimatica intrinseca Recettore a 7 domini transmembrana Recettore annessi a canali ionici Sito di legame per molecola segnale Canale chiuso molecola segnale Canale aperto Recettore ad attività enzimatica intrinseca molecola segnale proteina citoplasmatica proteina citoplasmatica fosforilata G-protein recettore molecola segnale GDP GTP Interazione recettore- molecola segnale Dissociazione della G-protein GTP chiusura di un canale ionico cAMP Apertura di un canale ionico Catena di fosforilazione a cascata 20


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