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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)