MITOSI

Non è facile definire cosa si intende per VITA! Ma sappiamo che …

Ma qual’è la proprietà più notevole ??

E… una stella di mare ? Una felce ?

Un gatto è vivente…Un sasso? no…

COSA CARATTERIZZA GLI ORGANISMI VIVENTI ?

Gli esseri viventi si nutrono, respirano, crescono, sono sensibili agli stimoli esterni….…

…..la capacità di riprodurre esseri simili a loro

Complessivamente .. gli esseri viventi hanno un ciclo di vita

nascecresce si riproduce muore

Ma di cosa sono fatti gli organismi viventi?

cellula

apparato

tessuto

organismo

organo

Ma allora…..

Nel 1860 Rudolf Virchow ipotizzò che le cellule dovevano essere le "unità vitali" di tutti gli organismi, e che ogni cellula deriva da un'altra cellula.

PROCARIOTEEUCARIOTE

Ci occuperemo della cellula Eucariote

Ma quante sono queste cellule, e come si formano ?

LA CELLULA

Nel nucleo è racchiuso il

DNA

Il corpo di un essere umano adulto contiene un numero enorme di cellule: circa 60 milioni di milioni!

Ma come si generano queste cellule?

Ma ancora di più lo possiamo capire se pensiamo alla crescita…

Affinchè avvenga è necessario che il numero delle cellule aumenti, devono proliferare per fare crescere i tessuti e crearne dei nuovi.

Quindi la MITOSI SERVE • per SOSTITUIRE le cellule MORTE o DANNEGGIATE• all’ACCRESCIMENTO

Ma dove avviene? Cosa accade? Quanto dura?

?

Attraverso il processo di duplicazione cellulare detto MITOSI.

cellula madre

Si divide in 2 cellule figlie identiche

In un essere umano adulto, in ogni secondo, vengono prodotte più di 3 milioni di nuove cellule e queste vanno a sostituirne altrettante morte.

Le cellule si RIGENERANO e di questo ce ne accorgiamo per esempio quando ci sbucciamo un ginocchio.

Accrescimento

La cellula appena nata costruisce nuove strutture per diventare adulta

Mantenimento

La cellula adulta si nutre ed esegue le proprie mansioni

Sviluppo

La cellula si prepara alla riproduzione e sintetizza i materiali necessari a generare due cellule figlie

Come tutti gli esseri viventi anche le cellule hanno un loro ciclo di vita che può essere suddiviso in varie fasi.

CICLO CELLULARE

8-10 ore

6-9 ore

4-5 ore1 ora

Duplicazione (raddoppio)La cellula si divide in 2 parti, ognuna delle quali darà origine a una nuova cellula

In una di queste, MITOSI, avviene la DIVISIONE DEL NUCLEO e a seguire quella dell’intera cellula.

In quanto tempo ??

Indicativamente…il ciclo complessivo è di

24 ore

suddivise nel seguente modo

Viene definita in generale INTERFASE, tutto ciò che accade tra una divisione e la successiva

Il nucleo della cellula contiene la cromatina (fatta di lunghissime molecole di DNA) che appare come una matassa di fibre ripiegate.

MITOSI: dal greco mitos = filo PRODUCE UNA SERIE DI CELLULE TUTTE UGUALI TRA LORO COME PERLE SUL FILO DI

UNA COLLANA

Il meccanismo di duplicazione è molto delicato e complesso perché?

E’ necessaria una corretta duplicazione e divisione del DNA.

Ogni cellula FIGLIA deve ricevere lo stesso DNA della cellula MADRE

La ripartizione in quantità uguali del contenuto nucleare deve avvenire con GRANDE PRECISIONE

Il DNA è in grado di duplicarsi ma ………..

Così, per duplicare tutto il codice genetico, viene fatta una compressione in cromosomi: un bagaglio da viaggio per garantire la corretta ridistribuzione.La forma di un cromosoma ricorda un piccolo wurstel strozzato in un punto detto centromero

centromero

….si trova appunto in un ammasso filamentoso… fibre ripiegate aggrovigliate. Se fosse possibile dipanare la matassa (nel caso dell’uomo) troveremmo più di 2 metri di materiale. In questo stato è difficile la ripartizione equa!

Immaginiamo di dover suddividere un mucchio di stelle filanti…

Sarebbe molto più semplice se fossero compresse, raccolte in un tubo…

Ora tutto è pronto affinchè possa avere inizio la MITOSI

Cromatina

Centromero

Catena DNA

La molecola di DNA così impacchettata risulta 50.000 volte più corta.

MITOSI: una sequenza ordinata e finemente controllata di eventiViene distinta in 4 tappe

PROFASELa duplicazione del DNA è già avvenuta nell’interfase.All’inizio della profase i cromosomi si rendono distinti e visibili. Ogni singolo cromosoma è costituito da due cromosomi identici tra loro detti cromatidi.

Nel citoplasma si irradia il fuso mitotico (come se fosse una rotaia che serve per il trasporto dei cromosomi) formato da fasci di fibre che si andranno ad estendere tra i due poli della cellula.

Al termine della profase la membrana nucleare si dissolve.

citoplasmaMembrana nucleare

Cromatidi fratelli

centromero

Fuso mitotico

METAFASE

ANAFASEI due cromatidi di ciascun cromosoma si separano e si spostano uno verso un polo della cellula e l’altro verso il polo opposto, ognuno di essi è diventato un cromosoma a tutti gli effetti. In questo modo in ciascuna metà della cellula vi è un identico gruppo di cromosomi.

Fuso mitotico

Cromatidi fratelli

Polo della cellula

Le coppie di cromatidi si muovono su un piano immaginario che taglia a metà la cellula detto piano equatoriale, in modo da avere i due cromatidi rivolti ai poli opposti della cellula.

TELOFASE

Al termine del ciclo cellulare, dopo le 4 tappe appena viste, avviene la separazione delle cellule figlie per mezzo del processo chiamato citodieresi (divisione del citoplasma).

NEGLI EUCARIOTI LA DUPLICAZIONE DEI CROMOSOMI E LA

DIVISIONE CELLULARE RAPPRESENTANO PROCESSI FONDAMENTALI PERCHE’

ASSICURANO LA CONSERVAZIONE DEL MATERIALE EREDITARIO

E LA SUA TRASMISSIONE DA UNA GENERAZIONE ALL’ALTRA

OGNI CELLULA FIGLIA RICEVE IL CORREDO COMPLETO DI CROMOSOMI

DELLA CELLULA MADRE

Ciascun gruppo di cromatidi viene circondato da una nuova membrana nucleare: ora la cellula ha deu nuclei con lo stesso corredo di cromosomi completo.I due nuclei diventano via via più evidenti mentre I cromosomi sempre meno distinti.

Immagini al microscopio otticoImmagini al microscopio ottico

1. PROFASEsi iniziano

a distinguere i cromosomi

1. PROFASEsi iniziano

a distinguere i cromosomi

2. METAFASEcromosomi si

allineano nella zona equatoriale della cellula

2. METAFASEcromosomi si

allineano nella zona equatoriale della cellula

3. ANAFASEi gruppi di cromosomi

si allontanano

3. ANAFASEi gruppi di cromosomi

si allontanano

4. TELOFASEsi stanno formando

due nuclei figli

4. TELOFASEsi stanno formando

due nuclei figli

Possiamo riconoscere le 4 fasi?

Complessivamente…Complessivamente…

Approfondimenti con domande Negli organismi unicellulari, mitosi e riproduzione dell’individuo sono la medesima cosa?

In questo caso, la riproduzione cellulare per mitosi e la successiva citodieresi coincide con la riproduzione dell’individuo.

Nella riproduzione asessuata (“senza sesso”), da un individuo se ne formano due con il corredo cromosomico uguale tra loro e uguale a quello della cellula che li ha generati. Cosa possiamo dedurre da quanto detto?

Negli organismi unicellulari e in molti organismi pluricellulari, la mitosi rappresenta una strategia riproduttiva.

Mitospore: si formano per mitosi.

Alcuni protozoii come per esempio i peritrichi o suttori (della famiglia dei ciliati) che vivono fissi al substrato si riproducono per mitosi.

Siamo formati da milioni di milioni di cellule … ma il tutto da dove ha origine?

Ogni organismo pluricellulare inizia la propria vita con una singola cellula , lo zigote, poi questa per mitosi si suddivide in 2 cellule, queste si dividono ancora e così via….. si riproducono tutte le cellule del nostro corpo.

Ma proprio tutte le cellule si riproducono ?

Alcune cellule non hanno un ciclo cellulare, perchè non si possono riprodurre.

Globuli rossi del sangue: non hanno nucleo quindi quando si usurano devono essere sostituiti da nuove cellule prodotte nel midollo osseo

I neuroni, le speciali cellule del sistema nervoso, sono molto complesse, possono estendersi per lunghe distanze nel corpo (es. Dal cervello fino alla colonna vertebrale), destinate a controllare i movimenti e a trasmettere le sensazioni al cervello, si formano soltanto durante lo sviluppo embrionale e non si riproducono più.

Esercitazione in classe……….

ricordando la seguente descrizione:

(a) Ogni cromosoma contenuto nel nucleo viene duplicato (il duplicato di ogni cromosoma rimane attaccato all’originale in un punto).

(b) La cellula si divide; il duplicato e l’originale di ogni cromosoma si separano (una cellula “figlia” riceve il duplicato, l’altra l’originale).

Durante la mitosi una cellula si divide in due.

Costruisci, utilizzando i fili di lana colorati, alcuni cromosomi che trovi in un nucleo di una cellula e incollali nello schema…

Confronta tra loro la cellula “madre” e le due cellule “figlie”: come sono?

Cosa è successo ai cromosomi durante la mitosi ?