CICLO VITALE DEI VIVENTI

RIPRODUZIONE

Essa si manifesta a partire dalle singole cellule.

RIPRODUZIONE CELLULAREIl meccanismo con cui una cellula da origine ad altre

cellule

La riproduzione cellulare permette di ottenere: • la riproduzione degli organismi • la crescita e lo sviluppo degli organismi pluricellulari • la riparazione dei tessuti e il ricambio cellulare

È la funzione che consente agli esseri viventi di generare altri esseri simili.

Non è indispensabile alla sopravvivenza dell’individuo, ma è essenziale per il mantenimento della specie.

Il Ciclo Cellulare

Le cellule si riproducono attraverso una sequenza ordinata di eventi in cui: duplicano i loro contenuti e si dividono in due.

la serie di eventi che avvengono in una

cellula tra una divisione cellulare e quella

successiva

Nel ciclo cellulare si distinguono 2 fasi:

INTERFASEfase G1 (crescita cellulare)fase S (duplicazione del DNA)fase G2 (preparazione alla

divisione)

FASE MITOTICA Mitosi (divisione nucleare)Citodieresi (divisione

citoplasmatica)

Fasi del Ciclo

Cellulare

FASE M DEL CICLO CELLULARE

MITOSI MEIOSI

MITOSI MEIOSI

Processo che porta alla formazione di 2 cellule figlie aventi lo stesso corredo cromosomico della cellula madre

Processo che porta alla formazione di 4 cellule figlie aventi la metà del corredo cromosomico della cellula madre

Quando interviene la mitosi?

nelle CELLULE SOMATICHE

Crescita, sviluppo e ricambio cellulare

FASI DELLA MITOSI

INTERFASEPeriodo di preparazione, nel quale la cellula:• cresce (fase G1)• duplica il DNA (fase S)• si prepara alla divisione (fase G1)

In questa fase nel nucleo della cellula il materiale genetico si presente sottoforma di cromatina (una matassa diffusa); solo quando la cellula si avvicina alla fase M la cromatina si organizza in cromosomi (strutture a bastoncello)

PROFASE

I cromosomi sono costituiti da 2 cromatidi fratelli tenuti insieme dal centromero.Intanto la membrana nucleare comincia a scomparire.

METAFASE

• La membrana nucleare scompare.

• Si forma il fuso mitotico (struttura formata da microtubuli ai quali si agganciano i cromosomi).

• I cromosomi si dispongono sul piano equatoriale della cellula.

ANAFASEI 2 cromatidi si separano, tirati dalle fibre del fuso e migrano verso i poli opposti della cellula

TELOFASE• I 2 cromatidi, giunti ai poli della cellula, si trasformano di nuovo in cromatina.

• Il fuso mitotico scompare.

• Si formano 2 nuove membrane nucleari intorno a ciascun corredo cromosomico.

CITODIERESI

Nella zona equatoriale si forma una strozzatura (struttura ad anello) che costringe le 2 cellule figlie a separarsi totalmente

…nelle cellule vegetali

Quando interviene la

meiosi?

nelle CELLULE GERMINALI / GAMETI

Riproduzione degli organismi

Cellule Germinali-GAMETI

• DIPLOIDE (2n)Cellule somatiche.Intero corredo cromosomico di quella specie.Formato da n coppie di cromosomi, uno di origine paterna e uno di origine materna.I cromosomi di ogni coppia sono simili per forma e dimensioni (omologhi)

• APLOIDE (n)Cellule germinali (gameti).Metà corredo cromosomico.Formato da n cromosomi.

CORREDO CROMOSOMICO:l’insieme di tutti i cromosomi di 1 cellula, tipico di quella specie

Il numero dei cromosomi è tipico per ogni specie.

Specie umana: 46 cromosomi (2n) , 23 coppie (n)

Profase IMetafase IAnafase ITelofase I

Profase IIMetafase IIAnafase IITelofase II

•Leptotene•Zigotene•Pachitene•Diplotene•Diacinesi

REPLICAZIONE

MEIOSI I

MEIOSI II

2n

Coppia di Cromosomi Omologhi

2n

Cromatidi Fratelli

nn

n nn n

MEIOSICromosomi

simili per forma, grandezza e

funzione

PROFASE I

MEIOSI I

MEIOSI II

1 Cellula Madre (2n) 4 Cellule Figlie (n)

MITOSI

MEIOSI

DETERMINAZIONE DEL SESSO

RIPRODUZIONE La riproduzione è un processo attraverso il quale un organismo vivente dà origine ad uno o più discendenti, garantendo la conservazione della specie.

Si possono distinguere due tipi di riproduzione:

1. Asessuale o vegetativa 2. Sessuale

Nella RIPRODUZIONE ASESSUATA un individuo produce, tramite MITOSI, discendenti geneticamente simili tra loro e all'individuo che li ha generati (CLONI)

La mitosi è un processo biologico che consente agli organismi sia di accrescersi che di riprodursi (asessualmente)

Nella mitosi, il materiale genetico parentale viene equalmente distribuito in due "cellule figlie".

1. MEIOSI: produzione di 4 cellule aploidi (n) a partire da una cellula diploide (2n)

2. FECONDAZIONE O SINGAMIA di due cellule aploidi:

LA RIPRODUZIONE SESSUATA è caratterizzata da due eventi:

Il materiale genetico subisce una riduzione (da 2n a n)

ZIGOTE

La riproduzione asessuata è un processo "conservativo" in grado di trasmettere invariato il patrimonio genetico parentale ai discendenti. Questo processo risulta particolarmente efficiente nel caso in cui le condizioni ambientali restino favorevoli: in questo caso le generazioni successive si adattano e sopravvivono bene come le precedenti.

DIFFERENZE

La riproduzione sessuata è un processo che determina grandissima variabilità nella composizione genica dei discendenti, che potranno rispondere in maniera indipendente alle sollecitazioni dell’ambiente.

Favorisce la sopravvivenza della specie, grazie alla produzione di individui capaci di riprodursi anche se le condizioni ambientali vengono modificate. La variabilità è garantita dalla meiosi.

Vantaggi: maggiore rapidità di diffusione, maggior successo riproduttivo

Svantaggi: tutti gli organismi figli sono geneticamente identici tra loro e rispetto al genitore nessuna variabilità, maggior pericolo per la specie se vi sono cambiamenti ambientali

Vantaggi e svantaggi della riproduzione asessuata

Per questi motivi, molte specie alternano generazioni a riproduzione asessuata (in condizioni ambientali favorevoli) con generazioni a riproduzione sessuata (in condizioni sfavorevoli).

Riproduzione sessuata

Vantaggi: maggiore variabilità

Svantaggi: maggior costo energetico, necessità di produrre un numero elevato di gameti perché il successo riproduttivo è minore.

Riproduzione sessuata e diploidia

In certe specie si alternano generazioni aploidi e

generazioni diploidi, tuttavia vi è stata una tendenza evolutiva alla

diploidia La diploidia è vantaggiosa perché rende l’informazione

genetica più variabile.

MODALITA’DI RIPRODUZIONE ASESSUATA

1.SCISSIONE

2.GEMMAZIONE

3.SPORULAZIONE

4.FRAMMENTAZIONE

SCISSIONEConsiste nella divisione di una cellula madre in due cellule figlie identiche (procarioti e alghe unicellulari).

GEMMAZIONE

Sul corpo dell’organismo compare una protuberanza (gemma) che può staccarsi per formare un individuo autonomo, oppure può rimanere attaccata alla cellula madre e formare una colonia.Lieviti (Ascomiceti in divisione)

Si discosta dalla scissione per la diseguale ripartizione del citoplasma tra le due cellule in divisione (spugne di mare).

SPORULAZIONE

Consiste nella formazione di tante cellule figlie (spore) all’interno della cellula madre che vengono liberate all’esterno quando le condizioni sono sfavorevoli (unicellulari).

SESSUATA / ASESSUATA

Pennales: simmetria bilaterale Centrales: simmetria raggiata

Dopo un certo numero di divisioni, numerosi individui raggiungono una dimensione limite, interviene la riproduzione sessuale

RIPRODUZIONE SESSUATAAvviene mediante l’unione di 2 cellule figlie, gameti, provenienti da 2 organismi di sesso diverso; i gameti si uniscono attraverso il processo di fecondazione, originando il nuovo individuo (pluricellulari).

FECONDAZIONE ESTERNA

FECONDAZIONE INTERNA

Ovipari (uccelli) Vivipari (mammiferi) Ovovipari (rettili)

Pesci Anfibi Invertebrati

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