LICEO SCIENTIFICO STATALE “LEONARDO da VINCI” di FIRENZE CORSO SPERIMENTALE F DOCENTE Prof. Enrico Campolmi MITOSI cap.10 pag. 130 Materiale prodotto dalla Prof.ssa Elena Chianni, specializzanda SSIS nell’a.s. 2005/06 MITOSI

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Mito di Prometeo MITOSI

Proliferazione cellulare MITOSI

Le cellule proliferano… Il cui contenuto viene distribuito in due cellule figlie che hanno un identico patrimonio genetico (cromosomi uguali per numero e forma) A partire da una cellula trasmissione di una copia completa dell’informazione genetica (DNA) trasmissione dei materiali citoplasmatici necessari per la sopravvivenza della cellula e per poter usare l’informazione genetica la cellula si divide in due cellule figlie identiche Perché ciò avvenga è necessario: DNA viene duplicato La cellula cresce sintetizzando nuovi costituenti citoplasmatici MITOSI

Perchè le cellule si dividono? …ogni cellula deriva da un’altra cellula… “Omnis cellula e cellula” Virchow 1858 Per la riproduzione Per l’accrescimento Per la riparazione MITOSI

Unicellulari Una cellula che si divide aumenta il numero di individui della popolazione La popolazione cresce in modo esponenziale 1 2 4 8 n… 20 21 22 23 2n… Necessità di controllare la crescita dei microorganismi (pastorizzazione, sterilizzazione…) MITOSI

Pluricellulari Cellule che si dividono fanno crescere un individuo Nell’uomo avvengono 2x107 divisioni al minuto. Le sue cellule non si moltiplicano all’infinito ma si fermano a 245 cellule… … cioè 1014 cellule centomila miliardi di cellule se si mettono in fila 100.000 km come da qui a… Cellule che si dividono permettono di riparare tessuti danneggiati MITOSI

Quando si dividono le cellule? Quando hanno raggiunto dimensioni critiche Quando molecole “segnale”, chiamate Fattori di crescita, ne modificano lo stato metabolico e inducono la divisione cellulare MITOSI

Le cellule procariotiche si dividono per scissione binaria unicellulari batteri, cianobatteri… Non vi sono organuli complessi circondati da membrane Parete, con composizione particolare, al di fuori della membrana plasmatica Assenza di nucleo delimitato da membrana Unico cromosoma costituito da DNA circolare Le cellule procariotiche si dividono per scissione binaria MITOSI

Scissione binaria cromosoma Membrana plasmatica batterio MITOSI

Eucarioti unicellulari e pluricellulari protisti funghi piante animali Organuli circondati da membrane Molti cromosomi di DNA lineare DNA all’interno del nucleo Le cellule eucariotiche in divisione vanno incontro ad una sequenza regolare e ripetitiva di crescita e di divisione, chiamata ciclo cellulare MITOSI

Controllo del DNA in tutti gli stadi, soprattutto in G1, Ciclo cellulare Se il ciclo cellulare durasse 1 ora: la fase G1 durerebbe 50 minuti circa e tutte le altre fasi insieme i successivi 10 minuti. In realtà la durata del ciclo è diversa per ogni cellula; inoltre dipende da molti fattori quali la temperatura e le sostanze nutritive che la cellula ha a disposizione Controllo del DNA in tutti gli stadi, soprattutto in G1, altrimenti apoptosi MITOSI

Interfase (G1 + S + G2) In questa fase avviene l’accrescimento cellulare con Attività metabolica Sintesi proteica Sintesi di DNA G1 (Gap): la cellula è in intensa attività metabolica, aumenta le sue dimensioni, raddoppia gli organuli cellulari e si procura il materiale per la sintesi del DNA S (sintesi): avviene la duplicazione del DNA e delle proteine ad esso associate: il cromosoma duplicato adesso è costituito da due cromatidi uniti in una regione chiamata centromero G2 (Gap): preparazione alla mitosi con sintesi di proteine per la divisione cellulare MITOSI

Alla fine dell’interfase la cellula appare così Cromosomi poco visibili Membrana nucleare Nucleolo Centrioli separati e duplicati MITOSI

Finchè la cellula eucariotica non si divide, il DNA è una “matassa” di filamenti sottili chiamati cromatina DNA umano DNA umano in ciascuna cellula: è lungo complessivamente 2,5 m è ripartito in 46 cromosomi DNA di ciascun cromosoma: è lungo diversi cm è spesso 2 nm MITOSI

Cromosomi, cromatidi e cromatina Il patrimonio genetico di una cellula è costituito da un insieme di DNA e proteine chiamato cromatina Il DNA contiene le informazioni per il funzionamento della cellula; le proteine, chiamate istoni, servono invece solo a sostenere il DNA stesso La cromatina è suddivisa in un insieme di frammenti, chiamati cromosomi, il cui numero è caratteristico di ciascuna specie Nella fase S ogni cromosoma viene ricopiato. Ciascuna delle due copie prende il nome di cromatidio; le due copie restano unite nel centromero Un cromatidio è un cromatidio fintanto che rimane associato ad un cromatidio fratello (a lui identico) Quando, nella mitosi, i due cromatidi si dividono, ciascuno di essi torna ad essere un semplice cromosoma MITOSI

Mitosi (divisione del nucleo) RIASSUMIAMO G1 Interfase S G2 Ciclo cellulare Mitosi (divisione del nucleo) Divisione cellulare Citodieresi (divisione del citoplasma) MITOSI