Riproduzione e sessualità cellulare

1. riproduzione sessualità CONIUGAZIONE procellule RIPRODUZIONE BATTERICA TRASFORMAZIONE MEIOSI eucellule MITOSI CROSSING OVER SINGAMIA Riproduzione e sessualità cellulare

2. riproduzione • Le strutture biologiche sono fragili • Perché continuino a esistere occorre riprodurle incessantemente • La riproduzione (fare copie conformi all’originale) assicura la permanenza delle strutture biologiche, le cellule • La riproduzione non porta alcun cambiamento o varietà

3. cell2 cell1 cell 3 Quando e perché una cellula si riproduce La cellula è un sistema aperto, ossia attraversato da un flusso continuo di materia, di energia e di informazioni. L’entità del flusso dipende dall’estensione della membrana cellulare La cellula necessita di una precisa quantità di materia-energia per unità di volume per vivere Il flusso continuo fa aumentare il volume della cellula • il rapporto superficie/volume della cellula diminuisce, il • flusso per unità di volume diminuisce • la cellula si divide • si ripristina il rapporto ottimalesuperficie/volume

4. La molecola della riproduzione: DNA • Tutto il sapere necessario alla cellula per costruirsi e funzionare è codificato (scritto in codice) su molecole di DNA • Ogni procellula ha una sola molecola di DNA ad anello cromosoma batterico • Ogni eucellula ha più molecole di DNA lineari avvolte e montate su proteine di sostegno (istoni)  cromosomi eucariotici • Una cellula, prima di riprodursi, deve duplicare tutte le sue molecole di DNA • Ciascuna delle 2 cellule-figlie deve ricevere un assetto cromosomico completo, uguale a quello della cellula-madre

5. Cromosoma batterico Riproduzione batterica • Ogni 20 minuti in media, una cellula procariote duplica il suo cromosoma batterico • le 2 copie del cromosoma di origine vengono portate ai poli opposti della cellula • La cellula si strozza, dividendosi in 2 cellule • ciascuna delle quali contiene una copia del programma perfettamente uguale a quello della cellula madre • Le due nuove cellule sono perfettamente uguali tra loro

6. Il DNA degli eucarioti è condensato, cioè avvolto strettamente su proteine -istoni- in modo da ridurre di milioni di volte la lunghezza di ogni singola molecola Il DNA viene condensato dopo la duplicazione, così i cromosomi appaiono formati da 2 bastoncini, i cromatidii, tenuti uniti nel centromero cromosoma nucleo Centro mero istoni Cromosomi eucariotici

7. Cellula madre duplicazione mitosi MITOSI • Duplicazione di tutte le molecole di DNA (cromosomi) fase S • condensazione dei cromosomi duplicati nei cromatidii • formazione del fuso mitotico • collegamento di ciascun cromosoma duplicato con le fibre del fuso ai due poli di questo • separazione dei cromatidi in 2 gruppi distinti • divisione della cellula madre in due cellule figlie, ciascuna con lo stesso numero di cromosomi della cellula madre

8. profase 1- Il DNA nel nucleo si condensa; nel citoplasma si organizza il fuso -insieme di fibre proteiche derivate dal citoscheletro- a partire dai centrioli

9. Profase avanzata - appaiono i cromosomi duplicati e condensati, - scompare la membrana nucleare; - il fuso mitotico è completo; - dai centromeri dei cromosomi partono delle fibre che si avviano verso i poli opposti del fuso

10. metafase 3- i cromosomi sono ordinati sulla piastra equatoriale del fuso. Ciascun cromosoma è collegato a entrambi i poli del fuso mediante fibre che partono dal centromero

11. anafase 4- le fibre del fuso, stirate, aprono il centromero e separano i cromatidi di ogni cromosoma trascinandone ciascuno verso i poli opposti del fuso

12. telofase 5- le fibre del fuso si spezzano, i due gruppi di cromatidii -ora cromosomi- si raccolgono ai 2 poli opposti della cellula e perdono la condensazione. Sulla membrana cellulare appare una strozzatura

13. citodieresi 6- le due cellule figlie si dividono Il DNA si decondensa e nei nuclei riappare la cromatina