CICLO CELLULARE °°°°°°°°°°°°°°° MITOSI/MEIOSI CICLO CELLULARE...
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CICLO CELLULARE
°°°°°°°°°°°°°°°MITOSI/MEIOSI
CICLO CELLULARE
°°°°°°°°°°°°°°°MITOSI/MEIOSI
CICLO CELLULARE
La divisione cellulare e’ regolata per
1) consentire la crescita cellulare2) replicare il DNA
Negli EUCARIOTI la progressione e’ finementeregolata da proteine chinasi a loro volta Controllate da FATTORI DI CRESCITA
Il ciclo viene solitamente suddiviso in 4 fasiIn successione ed e’ UNIDIREZIONALE
CICLO CELLULARE
QUATTRO PROCESSI COORDINATI
1)CRESCITA CELLULARE2)REPLICAZIONE DEL DNA3)DISTRIBUZIONE DEI CROMOSOMI4)DIVISIONE CELLULARE
°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°INTEFASE -------> fasi G1/S/G2
MITOSI O MEIOSI -->fase M
MITOSI = separazione delle due cellule figlie
G1 (gap 1) - intervallo tra la Mitosi e la replicazione del DNA
- crescita cellulare attiva - fase stabile di cellule non replicanti - la G1 --> Go di QUIESCENZA
Go si ha arresto del ciclo cellulare, le cellule riprendono il ciclo solo sotto stimolo dei fattori di crescita
S - Replicazione del DNA
G2 (gap2) - intervallo tra replicazione dl DNA e Mitosi, vengono sintetizzate le proteine necessarie alla mitosi
MITOSI
Condensazione dei
cromosomi
Separazione dei
cromosomi
Divisione cellulare
INTERFASEG1/S/G2
Cromosomi decondensati e distribuiti nel
nucleo
Attiva sintesi proteica
Crescita cellulare
Duplicazione del DNA
MITOSI
Riorganizzazione di tutti i componenti cellulari per dare la --> DIVISIONE
. CONDENSAZIONE DEI CROMOSOMI
. DEMOLIZIONE DELL’INVOLUCRO NUCLEARE
. RIORGANIZZAZIONE DEL CITOSCHELETRO
. MOVIMENTO DEI CROMOSOMI (RADDOPPIATI IN FASE S) AI POLI OPPOSTI DELLA CELLULA
. SEGREGAZIONE DEI CROMOSOMIOR
DIN
E E
SS
EN
ZIA
LE P
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M
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TEN
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OP
PIE
ID
EN
TIC
HE D
I C
RO
MO
SO
MI
MITOSI
. Profase
. Prometafase
. Metafase
. Anafase
. Telofase
. Citochinesi
PROFASEPROFASEPROFASEPROFASE
PROFASEPROFASEPROFASEPROFASE Nella Profase avvengono:
-Cambiamenti citoplasmatici che originano il fuso mitotico; i
centrioli iniziano a migrare verso i poli opposti
- Comparsa dei Cromosomi condensati
- Due cromatidi fratelli, molecole figlie di DNA prodotte nella fase S sono uniti tra di loro a livello del centromero
PRE DUPLICAZIONE
POST DUPLICAZIONE (fase S)
PROFASEPROFASEPROFASEPROFASE Nella Profase avvengono:
- i cromatidi fratelli rimangono intrecciati tra di loro durante la fase S e G2
- sono uniti a livello del CENTROMERO
PROMETAFASEPROMETAFASEPROMETAFASEPROMETAFASE
PROMETAFASEPROMETAFASEPROMETAFASEPROMETAFASENella Prometafase fase avvengono:
- Demolizione dell’involucro nucleare
- Attacco dei cromosomi ai microtubuli tramite i cinetocori del
CENTROMERO
- la prometafase inizia improvvisamente con la demolizione dell’involucro nucleare; i cromosomi si disperdono nel citoplasma ed iniziano ad organizzarsi grazie alle fibre del fuso
PROMETAFASEPROMETAFASEPROMETAFASEPROMETAFASECENTROMERO
-E’ una porzione di DNA che assicura la corretta distribuzione dei cromosomi duplicati. Il centromero e’ rivestito da proteine specifiche (tra cui la coesina) che generano il CINETOCORE
-Durante la mitosi i microtubuli del fuso mitotico si attaccano al centromero da un lato, ed ai centrosomi (con i centrioli) dall’altro lato
I centrioli sono interni al centrosoma, punto di organizzazione del citoscheletro, e si duplicano anch’essi nella fase S
METAFASEMETAFASEMETAFASEMETAFASE
METAFASEMETAFASEMETAFASEMETAFASE- CULMINA CON IL PERFETTO ALLINEAMENTO DI TUTTI I CROMOSOMI SULLA PIASTRA METAFASICA
. E’ il punto di controllo della mitosi da parte dell’MPF (CiclinaB/Cdc2)
. Se i cromosomi non sono ben allineati sulla piastra metafasica il processo si blocca
. E’ una fase molto breve in cui i cromosomi raggiungono il massimo della visibilita’.
MICROTUBULI ASTRALE (O DELL’ASTER)MICROTUBULI POLARIMICROTUBULI DEL CINETOCORE
ANAFASEANAFASEANAFASEANAFASE
ANAFASEANAFASEANAFASEANAFASE. ALL’ANAFASE SI SEPARANO I CROMATIDI FRATELLI
. I MICROTUBULI DEL CINETOCORE SI ACCORCIANO
. INIZIA LA MIGRAZIONE DEI CROMATIDI FRATELLI AI POLI OPPOSTI DELLA CELLULA
Anafase A --> Anafase B
TELOFASETELOFASETELOFASETELOFASE
TELOFASETELOFASETELOFASETELOFASE. NELLA TELOFASE VIENE RIPRISTINATA LA MEMBRANA NUCLEARE, CHE RIVESTE LA MASSA CROMOSOMIALE ADDENSATA AI POLI
. I CROMOSOMI INIZIANO A DECONDENSARSI
. INIZIA LA DIVISIONE DEL CITOPLASMA GRAZIE ALLA FORMAZIONE DELL’ANELLO CONTRATTILE DI ACTINA/ MIOSINA
CITOCHINESICITOCHINESICITOCHINESICITOCHINESI
CITOCHINESICITOCHINESICITOCHINESICITOCHINESI. ALLA CITOCHINESI AVVIENE LA DIVISIONE DELLE DUE CELLULE FIGLIE
. IL CITOPLASMA VIENE DIVISO IN DUE DA UN ANELLO CONTRATTILE DI ACTINA/ MIOSINA CHE SPINGE I DUE NUCLEI NELLE DUE NUOVE
CELLULE
- INIZIA UNA NUOVA FASE G1 E L’INTERFASE
. AL TERMINE DELLA MITOSI LE MEMBRANE NUCLEARI RIFORMATE SUI CROMOSOMI CONSENTONO LA DECONDENSAZIONE DEI CROMOSOMI E LA RIPRESA DELL’ATTIVITA’ CELLULARE
NELLE CELLULE FIGLIE SI AVRA’
UNA COPIA DI OGNI CROMOSOMA PARENTALE =
UNA COPPIA DI CROMOSOMI PER TIPO
Ciclo cellulare delle cellule SOMATICHE
Porta UNA cellula DIPLOIDE a formare DUE cellule DIPLOIDI con complementi genetici IDENTICI
Ciclo cellulare delle cellule GERMINALI
Porta UNA cellula DIPLOIDE a formare QUATTRO cellule APLOIDI con complementi genetici DIMEZZATI
Alcuni eucarioti come i lieviti possono avere mitosi sia allo stato aploide che diploide. Gli eucarioti superiori fanno mitosi solo nello stato diploide
MITOSI
MEIOSI
Cellula DIPLOIDEcellule che contengono
2 COPIE/CROMOSOMA x TIPO1 COPPIA/CROMOSOMA x TIPO
Cellule APLOIDEcellule che contengono
1 COPIA/CROMOSOMA x TIPO
Scopo della MEIOSI e’ la produzione dei GAMETI
Avviene solo nelle cellule GERMINALI
DUE GAMETI UNENDOSI FORMANO UN NUOVO INDIVIDUO
LA PRIMA CELLULA SI CHIAMA ZIGOTE E DA ORIGINE ALL’EMBRIONE
Il gamete APLOIDE ottenuto nella meiosi, tornera’ DIPLOIDE con la fecondazione
Cellula DIPLOIDE umana
MASCHIO 46XY = (22)x2 + XYFEMMINA 46XX = (22)x2 + XX
Cellula APLOIDE umana
GAMETI MASCHILI 22 + X / 22 + Y
GAMETI FEMMINILI22 + X
la MEIOSI avviene in due cicli (in sequenza) di divisione nucleare
MEIOSI I --> MEIOSI II
La MEIOSI I inizia subito dopo una FASE S/G2I cromosomi sono stati replicati per dare i CROMATIDI FRATELLI IDENTICI
la MEIOSI avviene in due cicli (in sequenza) di divisione nucleare
La SEGREGAZIONE dei cromosomi e’ diversa da quella mitotica.
SI FORMA LA TETRADE O COMPLESSO SINAPTONEMICO
----->Fase S
ProMeta----->fase I
Meta----->fase I
Meta----->fase II
Meta----->fase II
MEIOSI I
. Profase I- leptotene- zigotene- pachitene- diplotene- diacinesi
. Prometafase I. Metafase I. Anafase I. Telofase I. Citochinesi I
MEIOSI II
. Profase II
. Prometafase II. Metafase II. Anafase II. Telofase II. Citochinesi II
PROFASE IPROFASE IPROFASE IPROFASE I
Profase I della Meiosi I
. Nel LEPTOTENE si ha l’accoppiamento di basi tra filamenti di DNA complementari prima della
condensazione della cromatina
Profase I della Meiosi I
. Nello ZIGOTENE si ha la stretta associazione dei cromosomi omologhi (SINAPSI) con formazione
del COMPLESSO SINAPTONEMICO (TETRADE)
Profase I della Meiosi I
. Nel PACHITENE si ha l’allineamento dei cromosomi omologhi con la possibilita’ di CROSSING-OVER sui CHIASMI
Profase I della Meiosi I
. Nel DIPLOTENE si ha la scomparsa del complesso sinaptonemico
Profase I della Meiosi I
. NelLA DIACINESI si ha la separazione dei cromosomimomologhi, ma mantenendo la loro interazione tramite i chiasmi sino all’ingresso nella metafase
CROMOSOMA BIVALENTE FORMATO DAI CROMOSOMI OMOLOGHI APPAIATIUNITI A LIVELLO DEI CHIASMI OVE E’ AVVENUTA LA RICOMBINAZIONE
PROMETAFASE IPROMETAFASE IPROMETAFASE IPROMETAFASE I
METAFASE IMETAFASE IMETAFASE IMETAFASE I
PROMETAFASE IPROMETAFASE IPROMETAFASE IPROMETAFASE I
METAFASE IMETAFASE IMETAFASE IMETAFASE I
ANAFASE IANAFASE IANAFASE IANAFASE I
. Metafase I
. Anafase I
Nella Metafase I °°°°
allineamento dei cromosomi bivalenti
*tetrade* dei quattro cromatidi
(doppia coppia) sul fuso
Nella Anafase I °°°°
separazione dei cromosomi omologhi e
migrazione ai poli opposti della cellula
-Distruzione dei chiasmi- cromatidi fratelli ancora associati ai
centromeri
I cromosomi omologhi si appaiano e segregano insieme
in cellule figlie diverse, mantenendo uniti i cromatidi
fratelli
°°°°°°°La meiosi I porta a DUE cellule figlie
con un singolo membro di ciascuna coppia di cromosomi (2 cromatidi identici fratelli)
Questa fase consente la ricombinazione omologa tra cromosomi di origine materna e paterna
Avviene solo nella meiosi I mai nella mitosi
Questa fase consente la ricombinazione omologa tra cromosomi di origine materna e paterna
Avviene solo nella meiosi I mai nella mitosi
La meiosi II --> assomiglia alla mitosi
Inizia subito dopo la citochinesi, prima della condensazione dei cromosomi. Non c’e’ interfase.I cromatidi fratelli sono gia’ simili a quelli ottenuti dalla fase S che precede la Mitosi
I cromatidi fratelli si:- Allineano nella METAFASE II- Si separano nell’ANAFASE II- Segregano ai poli nella TELOFASE II- Si dividono nelle due cellule figlie diverse
nella nuova CITOCHINESI
Da una cellula Germinale (diploide)
x Meiosi si ottengono
QUATTRO cellule aploidi (GAMETI)