Le cellule hanno la capacità di generarne altre, e questo processo è alla base di importantissimi processi vitali, tra cui la riproduzione, la crescita e la sostituzione delle cellule morte o danneggiate.
In natura esistono due tipi di riproduzioni, una sessuata e una asessuata. Alcuni animali e piante si possono riprodurre in entrambi i modi.
Per molti organismi unicellulari, procarioti o animali come l’idra si possono riprodurre semplicemente attraverso la divisione cellulare (o scissione).
Nella riproduzione asessuata la prole è costituita da un clone dell’organismo di partenza, infatti i figli sono geneticamente identici.
Invece in quella sessuata i genitori sono due, sono di sesso diverso e devono produrre due diversi tipi di cellule dette gameti, le quali si incontrano in un processo chiamato fecondazione dalla quale avrà origine un nuovo individuo della stessa specie.
I procarioti si riproducono per scissione binaria.
Esso può essere suddiviso in 3 fasi:
I due nuovi individui sono totalmente identici tra loro e alla cellula madre.
Grazie alla divisione cellulare, gli organismi pluricellulari si accrescono e sostituiscono le cellule morte
In un organismo pluricellulare gli scopi della divisione cellulare sono molteplici:
Le cellule eucariotiche vanno incontro a una sequenza ripetitiva di eventi detta ciclo cellulare.
Un ciclo cellulare comincia con la nascita della cellula e si conclude quando questa cellula si divide a sua volta.
Esso può essere diviso in due fasi principali: interfase e fase mitotica.
Inizialmente la cellula deve crescere, poi durante un periodo in cui ogni cellula svolge i processi metabolici per i quali è specializzata, deve duplicare il proprio DNA, costruire le strutture necessarie alla divisione e distribuire equamente i cromosomi alle due cellule figlie, infine deve dividersi in due.
L’interfase occupa il 90% del ciclo cellulare, essa è il momento in cui la cellula si accresce e svolge le proprie funzioni, ed è caratterizzata da un’intensa attività metabolica.
Essa si divide in 3 sottofasi:
Subito prima della divisione, la cromatina si addensa a formare i cromosomi.
Il numero di cromosomi dipende dalla specie, per esempio gli umani ne hanno 46.
Ogni cromosoma è composto da una molecola di DNA.
Nel primo livello di impacchettamento la doppia elica del DNA si avvolge attorno a un nucleo di 8 proteine basiche, gli istoni, e forma il nucleosoma; unendosi agli altri formando una specie di collana di perle.
La divisione cellulare avviene durante la fase mitotica, che comprende mitosi e citodieresi.
La mitosi assicura un’equa distribuzione dei cromosomi nelle cellule figlie e quindi la formazione di due cellule identiche.
Essa può essere divisa in 4 fasi:
Al termine della mitosi le cellule figlie si separano per mezzo della citodieresi, che in genere è contemporaneo alla telofase.
La citodieresi animale e diversa da quelle vegetali. In quelle animali avviene tramite la formazione di un solco nel citoplasma della cellula madre.
In quelle vegetali all’interno della cellula si crea un setto separatore costituito da cellulosa che si accresce dividendo le due cellule.
La meiosi è alla base della riproduzione sessuata.
Essa implica la presenza dei gameti e della fecondazione.
In questo tipo di riproduzione i figli non sono del tutto identici ai genitori, ma simili.
Il risultato della fecondazione è lo zigote (spermatozoo si unisce alla cellula uovo), la prima cellula dea cui si svilupperà un nuovo individuo.
Ogni individuo presenta un cariotipo formato da coppie di cromosomi omologhi
L’insieme dei miei 46 cromosomi costituisce il mio cariotipo o corredo cromosomico.
Ognuno ha ereditato un cromosoma omologo dalla madre e uno dal padre.
La 23esima coppia di cromosomi, chiamami sessuali, determina il sesso dell’individuo, presentandosi in due forme X e Y.
I gameti sono cellule aploidi, che possiedono metà del normale numero di cromosomi.
Quasi tutte le cellule del nostro corpo sono diploidi, cioè contengono ciascuno due copie dei 23 cromosomi.
Se non ci fosse la meiosi si produrrebbe un individuo con un numero doppio di cromosomi.
La meiosi si realizza attraverso due divisioni meiotiche.
In natura esistono due tipi di riproduzioni, una sessuata e una asessuata. Alcuni animali e piante si possono riprodurre in entrambi i modi.
Per molti organismi unicellulari, procarioti o animali come l’idra si possono riprodurre semplicemente attraverso la divisione cellulare (o scissione).
Nella riproduzione asessuata la prole è costituita da un clone dell’organismo di partenza, infatti i figli sono geneticamente identici.
Invece in quella sessuata i genitori sono due, sono di sesso diverso e devono produrre due diversi tipi di cellule dette gameti, le quali si incontrano in un processo chiamato fecondazione dalla quale avrà origine un nuovo individuo della stessa specie.
I procarioti si riproducono per scissione binaria.
Esso può essere suddiviso in 3 fasi:
- Il cromosoma batterico si duplica, le dimensioni della cellula aumentano così come il numero dei ribosomi, che per la costruzione di tutte le proteine necessarie alle nuove cellule.
- Ognuno dei due cromosomi figli migra verso un polo della cellula.
- Quando le dimensioni della cellula madre sono circa raddoppiate, la membrana plasmatica si introflette e le due cellule figlie si separano.
I due nuovi individui sono totalmente identici tra loro e alla cellula madre.
Grazie alla divisione cellulare, gli organismi pluricellulari si accrescono e sostituiscono le cellule morte
In un organismo pluricellulare gli scopi della divisione cellulare sono molteplici:
- Dare vita a nuove cellule;
- Fornire ad ognuna di esse le stesse caratteristiche morfologiche (forma e dimensioni) della cellula madre;
- Garantire a ogni nuova cellula il numero corretto di cromosomi, che contengono le “istruzioni” per costruire molecole e gli organuli.
Le cellule eucariotiche vanno incontro a una sequenza ripetitiva di eventi detta ciclo cellulare.
Un ciclo cellulare comincia con la nascita della cellula e si conclude quando questa cellula si divide a sua volta.
Esso può essere diviso in due fasi principali: interfase e fase mitotica.
Inizialmente la cellula deve crescere, poi durante un periodo in cui ogni cellula svolge i processi metabolici per i quali è specializzata, deve duplicare il proprio DNA, costruire le strutture necessarie alla divisione e distribuire equamente i cromosomi alle due cellule figlie, infine deve dividersi in due.
L’interfase occupa il 90% del ciclo cellulare, essa è il momento in cui la cellula si accresce e svolge le proprie funzioni, ed è caratterizzata da un’intensa attività metabolica.
Essa si divide in 3 sottofasi:
- G1 (dove G sta per gap, intervallo): durante la quale la cellula raddoppia le sue dimensioni, sintetizza biomolecole e fabbrica la maggior parte degli organuli. Una volta che la cellula è diventata “adulta”, rimane in G1 per un tempo che varia a seconda del tessuto a cui appartiene, per esempio le cellule nervose non vanno incontro alla divisione rimanendo a questa fase per tutta la vita.
- S: è il momento chiave della riproduzione cellulare, durante la quale la cellula continua ad accrescersi e duplica il proprio corredo genetico, sintetizzando una copia identica del DNA. A questo punto il materiale genetico si presenta come un miscuglio di DNA e proteine formando una massa di fibre lunghe e aggrovigliate detta cromatina.
- G2: si verificano gli ultimi preparativi per la divisione, la cellula assembla gli strumenti necessari a dividersi come i microtubuli e filamenti.
Subito prima della divisione, la cromatina si addensa a formare i cromosomi.
Il numero di cromosomi dipende dalla specie, per esempio gli umani ne hanno 46.
Ogni cromosoma è composto da una molecola di DNA.
Nel primo livello di impacchettamento la doppia elica del DNA si avvolge attorno a un nucleo di 8 proteine basiche, gli istoni, e forma il nucleosoma; unendosi agli altri formando una specie di collana di perle.
La divisione cellulare avviene durante la fase mitotica, che comprende mitosi e citodieresi.
La mitosi assicura un’equa distribuzione dei cromosomi nelle cellule figlie e quindi la formazione di due cellule identiche.
Essa può essere divisa in 4 fasi:
- Profase: la cromatina si compatta a formare i cromosomi e nel citoplasma inizia a formarsi il fuso mitotico, una struttura ellittica costituita da microtubuli.
- Metafase: la membrana plasmatica scopare gradualmente, i cromosomi restano liberi nel citoplasma e si spostano verso la parte mediana della cellula, disponendosi su un piano immaginario, equatoriale.
- Anafase: inizia quando i cromatidi fratelli si separano. Alla fine di essa si trova una serie completa di cromosomi.
- Telofase: ha inizio quando i cromosomi figli hanno raggiunto l’estremità della cellula, essi vengono circondati da una nuova membrana nucleare, formando i due nuclei figli. La cellula si allunga fino a dividersi.
Al termine della mitosi le cellule figlie si separano per mezzo della citodieresi, che in genere è contemporaneo alla telofase.
La citodieresi animale e diversa da quelle vegetali. In quelle animali avviene tramite la formazione di un solco nel citoplasma della cellula madre.
In quelle vegetali all’interno della cellula si crea un setto separatore costituito da cellulosa che si accresce dividendo le due cellule.
La meiosi è alla base della riproduzione sessuata.
Essa implica la presenza dei gameti e della fecondazione.
In questo tipo di riproduzione i figli non sono del tutto identici ai genitori, ma simili.
Il risultato della fecondazione è lo zigote (spermatozoo si unisce alla cellula uovo), la prima cellula dea cui si svilupperà un nuovo individuo.
Ogni individuo presenta un cariotipo formato da coppie di cromosomi omologhi
L’insieme dei miei 46 cromosomi costituisce il mio cariotipo o corredo cromosomico.
Ognuno ha ereditato un cromosoma omologo dalla madre e uno dal padre.
La 23esima coppia di cromosomi, chiamami sessuali, determina il sesso dell’individuo, presentandosi in due forme X e Y.
I gameti sono cellule aploidi, che possiedono metà del normale numero di cromosomi.
Quasi tutte le cellule del nostro corpo sono diploidi, cioè contengono ciascuno due copie dei 23 cromosomi.
Se non ci fosse la meiosi si produrrebbe un individuo con un numero doppio di cromosomi.
La meiosi si realizza attraverso due divisioni meiotiche.
