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LA PRODUZIONE DI CELLULE - Coggle Diagram

- - - - Le fasi G1, S, G2 viengono definite interfase e, proprio qui, avviene il 90% del ciclo. In questa fase la cellula:
        -cresce/si raddoppia (G1)
        -sintetizza nuove molecole(S)
        -duplica il DNA (S)
        -intensa attività metabolica/ sintetizza proteine (G2)
        
        Ogni organo o tessuto è formato da un numero standard di cellule, ecco perchè alla duplicazione delle cellule corrispondono un processo di "morte programmata" di cellule, detto apoptosi. Mentre la necrosi è la morte di cellule dovuta ad un trauma.
        
        La duplicazione del DNA si apre partendo da una sequenza specifica di neuclotidi chiamata punto di origine di replicazione. Da questo punto alcuni enzimi spezzano le basi azotate e il DNA si divide in 2 filamenti tenuti separati da alcune proteine. A questo punto grazie all'intervento di enzimi chiamati DNA-POLIMERASI i filamenti riproducono copie identiche di se sesti aggiungendo neuclotidi uno per volta. Esiste anche un meccanismo di correzione degli errori. Infatti nel processo può essere aggiunto un neuclotide sbagliato ed è allora che interviene il DNA-POLIMERASI il quale funge da correttore che inserisce il giusto neuclotide. Il processo termina quando i 2 filamenti sono stati duplicati e nella cellula ci sono 2 molecole di DNA identiche con filamenti uno vecchio+uno nuovo. Tale duplicazione è detta semi conservativa. Quindi il DNA o cromosoma appare come 2 bastoncini identici detti cromatidi che non sono distinguibili fino alla fase della mitosi, perchè è necessario che la cromatina si compatti e che la coesina (la proteina che li mantiene uniti) si dissolva.
        
        Tutti gli organismi animali o vegetali possiedono un patrimonio genetico (corredo di cromosomi caratteristico), che cambia per numero e per dimensione a seconda delle specie. Ci sono coppie di cromosomi simili per lunghezza e per posizione del centromero. Tali coppie sono chiamate cromosomi omologhi e la cellula che li contiene è detta diploide. Il numero totale dei cromosomi è indicato con 2n e negli uomini è 2n=46 (23+23). Infatti i cromosomi umani sono 23 coppie e sono di 2 tipi (22 cromosomi omologhi+1 cromosoma sessuale).
        
        Nelle femmine sono chiamati X e sono omologhi. Esso è l’ovulo. Invece, nei maschi c’è un cromosoma X e un cromosoma Y e sono diversi per grandezza e per forma. Esso è lo spermatozoo. Quest’ultimo e l’ovulo sono detti gameti e sono aploidi.
        
        La riproduzione sessuata avviene con la fusione di un ovulo (gamete femminile) e di uno spermatozoo (gamete maschile). Questi due elementi danno origine ad un organismo diploide.
        
        Siccome l'ovulo e lo spermatozoo sono aploidi, nella fecondazione si ristabilisce il numero cromosomico della specie. Lo spermatozoo feconda l'ovulo e ne deriva uno zigote, ovvero una cellula diploide.
        
        I caratteri ereditari sono trasmessi dai geni(costituiti da DNA). L’insieme dei geni dà origine al genoma, cioè il patrimonio genetico di una determinata specie. Il gene agisce attraverso una serie di passaggi:
        -il messaggio del DNA viene trascritto nell’RNA;
        -poi viene tradotto nelle proteine, che rendono visibili determinate caratteristiche.
        Prima si pensava che ad ogni gene corrispondesse una proteina. In realtà si è scoperto che ci sono dei geni regolatori che non producono proteine e altri, che invece, producono varie proteine.
        
        Le proteine attraverso una serie di reazioni chimiche creano una VIA METABOLICA, il cui prodotto finale è una molecola che determina il fenotipo.
      - La mitosi e la citodieresi portano alla formazione delle 2 cellule separate
        
        La mitosi è il processo di suddivisione del nucleo madre in 2 nuclei figli con lo stesso corredo cromosomico. Essa avviene in 4 fasi.
        -Profase: in cui la cromatina si condensa e sono visibili i cromosomi. I microtubuli si dispongono a formare il fuso mitotico e formano 2 strutture con i centrioli.
        -Metafase: i 2 centrioli raggiungono i 2 poli opposti e le fibre del fuso allineano i cromatidi al centro. Poi ciascun cromatide viene agganciato dai microtubuli
        -Anafase: i microtubuli si accorciano e i cromatidi fratelli si staccano. Anche le altre fibre si allontanano facendo allungare la cellula. Alla fine della fase i cromosomi hanno raggiunto i poli.
        -Telofase: si forma la membrana attorno ai 2 gruppi di cromosomi e il fuso mitodico si disgrega.
        Alla fine della mitosi i 2 nuclei sono geneticamente identici.
        
        La meiosi consiste nella divisione del nucleo della cellula madre in 4 cellule figlie. Assomiglia alla mitosi, ma la differenza è che comprende 2 divisioni successive, ovvero la meiosi I e la meiosi II.
        
        La meiosi I si suddivide in:
        interfase: prima della meiosi I avviene la duplicazione dei cromosomi;
        profase I: la cromatina si condensa ed è possibile vedere i cromosomi. Essi si accoppiano e formano delle strutture chiamate tetradi (costituite da 4 cromatidi). I cromosomi accoppiati si scambiano dei segnenti attraverso il crossing-over (può verificarsi solo se i cromosomi sono molto vicini);
        -metafase I: le tetradi si allineano lungo il piano equatoriale della cellula;
        -anafase I: le tetradi si dividono e i cromosomi omologhi migrano verso i poli opposti della cellula;
        -telofase I: i cromosomi raggiungono i poli della cellula. Ogni cromosoma è ancora formato da due cromatidi;
        -citodieresi: avviene in contemporanea alla telofase I. Ogni cellula figlia contiene un solo cromosoma (due cromatidi) di ciascuna coppia di omologhi.
        
        La meiosi II è costituita da:
        -interfase: la meiosi II è preceduta da una breve interfase in cui il DNA non si duplica. La cromatina si ricondensa;
        -meiosi II: è simile alla mitosi, con la differenza che ha inizio da una cellula in cui il patrimonio genetico non è stato duplicato. Nell’anafase II, i due cromatidi di ciascun cromosoma si separano e migrano verso i poli opposti del fuso, diventando cromosomi indipendenti;
        -telofase II e citodieresi: esse avvengono contemporaneamente. Si formano 4 cellule figlie, ciascuna con un assetto aploide di cromosomi.
        
        La citodieresi consiste nella divisione del citoplasma della cellula madre. Essa avviene contemporaneamente alla telofase. La citodieresi delle cellule animale è diversa da quella vegetale (perché la parete è più dura). Al termine della citodieresi le cellule figlie hanno le componenti di una cellula completa.