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LICEO SCIENTIFICO STATALE“LEONARDO da VINCI” di FIRENZE

CORSO SPERIMENTALE FDOCENTE Prof. Enrico Campolmi

MITOSI cap.10 pag. 130

Materiale prodotto dalla Prof.ssa Elena Chianni,specializzanda SSIS nell’a.s. 2005/06

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Mito di Prometeo

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Proliferazione Proliferazione cellulare cellulare

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Le cellule proliferano…Le cellule proliferano…

trasmissione di una copia completa dell’informazione genetica (DNA)

trasmissione dei materiali citoplasmatici necessari per la sopravvivenza della cellula e per poter usare l’informazione genetica

la cellula si divide in due cellule figlie identiche

Perché ciò avvenga è necessario:Perché ciò avvenga è necessario:

A partire da una cellula

Il cui contenuto viene distribuito in due cellule figlie che hanno un identico patrimonio genetico (cromosomi uguali per numero e forma)

La cellula cresce sintetizzando nuovi costituenti citoplasmatici

DNA viene duplicato

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PerchèPerchè le cellule si dividono? le cellule si dividono?

…ogni cellula deriva da un’altra cellula…

Per l’accrescimento

Per la riproduzione

Per la riparazione

“Omnis cellula e cellula” Virchow 1858

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UnicellulariUnicellulari

Una cellula che si divide aumenta il numero di individui della popolazione

La popolazione cresce in modo esponenzialeLa popolazione cresce in modo esponenziale

20 21 22 23 2n…

1 2 4 8 n…

Necessità di controllare la crescita dei microorganismi (pastorizzazione, sterilizzazione…)

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Cellule che si Cellule che si dividono fanno dividono fanno crescere un individuo crescere un individuo

Nell’uomo avvengono 2x107 divisioni al minuto.

Le sue cellule non si moltiplicano all’infinito

ma si fermano a 245 cellule…

PluricellulariPluricellulari

… cioè 1014 cellulecentomila miliardi di cellule

se si mettono in fila 100.000 km come da qui a…

Cellule che si dividono Cellule che si dividono permettono di riparare permettono di riparare tessuti danneggiatitessuti danneggiati

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QuandoQuando si dividono le cellule? si dividono le cellule?

• Quando hanno raggiunto dimensioni critiche

• Quando molecole “segnale”, chiamate Fattori di crescita, ne modificano lo stato metabolico e inducono la divisione cellulare

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ProcariotiProcariotiunicellulariunicellulari

batteri, cianobatteri…

Non vi sono organuli complessi circondati da membrane

Parete, con composizione particolare, al di fuori della membrana plasmatica

Assenza di nucleo delimitato da membrana

Unico cromosoma costituito da DNA circolare

Le cellule procariotiche si dividono per scissione binariascissione binaria

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Scissione binariaScissione binaria

cromosoma

Membrana plasmatica

batterio

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Organuli circondati da membrane

Molti cromosomi di DNA lineare

DNA all’interno del nucleo

EucariotiEucariotiunicellulari e unicellulari e

pluricellularipluricellulari

Le cellule eucariotiche in divisione vanno incontro ad una sequenza regolare e ripetitiva di crescita e di

divisione, chiamata ciclo cellulareciclo cellulare

protisti

funghi piante animali

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Ciclo cellulareCiclo cellulare

Controllo del DNAControllo del DNA in tutti gli stadi, soprattutto in G1,

altrimenti apoptosi

Se il ciclo cellulare durasse 1 ora: la fase G1 durerebbe 50 minuti circa e tutte le altre fasi insieme i successivi 10 minuti.

In realtà la durata del ciclo è diversa per ogni cellula; inoltre dipende da molti fattori quali la temperatura e le sostanze nutritive che la cellula ha a disposizione

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GG11 (Gap): la cellula è in intensa attività metabolica, aumenta le sue

dimensioni, raddoppia gli organuli cellulari e si procura il materiale per la sintesi del DNA

InterfaseInterfase

In questa fase avviene l’accrescimento cellulare con• Attività metabolica Attività metabolica • Sintesi proteicaSintesi proteica• Sintesi di DNASintesi di DNA

(G1 + S + G2)(G1 + S + G2)

SS (sintesi): avviene la duplicazione del DNA e delle proteine ad esso associate: il cromosoma duplicato adesso è costituito da due cromatidi uniti in una regione chiamata centromero

GG22 (Gap): preparazione alla mitosi con

sintesi di proteine per la divisione cellulare

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Alla fine dell’interfase la cellula appare così

Cromosomi poco visibili

Membrana nucleare

Nucleolo

Centrioli separati e duplicati

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Finchè la cellula eucariotica non si divide, il DNA è una “matassa” di filamenti sottili chiamati cromatina

DNA umano in ciascuna cellula: è lungo complessivamente 2,5 m è ripartito in 46 cromosomi

DNA umanoDNA umano

DNA di ciascun cromosoma: è lungo diversi cm è spesso 2 nm

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Cromosomi, cromatidi e cromatina

Il patrimonio genetico di una cellula è costituito da un insieme di DNA e proteine chiamato cromatina

La cromatina è suddivisa in un insieme di frammenti, chiamati cromosomi, il cui numero è caratteristico di ciascuna specie

Il DNA contiene le informazioni per il funzionamento della cellula; le proteine, chiamate istoni, servono invece solo a sostenere il DNA stesso

Nella fase S ogni cromosoma viene ricopiato. Ciascuna delle due copie prende il nome di cromatidio; le due copie restano unite nel centromero

Un cromatidio è un cromatidio fintanto che rimane associato ad un cromatidio fratello (a lui identico)

Quando, nella mitosi, i due cromatidi si dividono, ciascuno di essi torna ad essere un semplice cromosoma

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RIASSUMIAMO

Ciclo cellulare

Interfase

Divisione cellulare

G1

S

G2

Mitosi (divisione del nucleo)

Citodieresi (divisione del citoplasma)