Dalla pubertà alla genetica: un viaggio tra biologia e riproduzione

La pubertà nelle ragazze

Verso i 10-13 le ragazze raggiungono la pubertà. Essa consiste nel passaggio dalla fase dell’infanzia a quella adolescenziale. E’ una delle fasi più importanti della vita. Questa consiste in vari cambiamenti tra cui:

- sviluppo dello scheletro e della muscolatura,

- formazione di deposito di grasso sottocutaneo,

- ingrossamento sei seni,

- comparsa dei pelo pubico e del pelo delle ascelle,

- ingrossamento dei fianchi, (che si prepara ad accogliere il nuovo individuo)

- inizio delle mestruazioni.

La pubertà nei maschi

Al contrario delle femmine i maschi raggiungono la pubertà più in ritardo verso i 12-15.

Durante la pubertà anche nel maschi cambiano molte cose:

- sviluppo dello scheletro e della muscolatura,

- i testicoli aumentano di dimensioni e iniziano a produrre gli spermatozoi,

- cambiamento della voce,

- comparsa del pelo pubico e del pelo delle ascelle,

- l’ingrossamento delle spalle,

- l’inizio della produzione dei spermatozoi(o gameti maschili)cioè l’eiaculazione.

Anatomia dell'apparato riproduttivo maschile

L’apparato riproduttivo maschile è composto principalmente da:

- testicoli,cioè l’organo dove vengono prodotti e fatti maturare i gameti maschili detti anche spermatozoi, (per la completa maturazione servono circa 64 giorni),

- epididimo,

- vasi deferenti, in cui transitano gli spermatozoi,

- e dal pene,che gli espelle.

Anatomia dell'apparato riproduttivo femminile

L’apparato riproduttore femminile è situato all’interno dell’addome.

Esso è composto dalla

- vagina,un breve canale muscolare in cui viene depositato lo sperma,essa è protetta da due pieghe cutanee,le grandi labbra e le piccole labbra,

- dalla cervice,

- dall’utero, un organo cavo che si trova sopra la cervice. Al suo interno dopo che è avvenuta la fecondazione si verifica l’impianto dell’embrione,

- tube uterine (dette anche tube di Falloppio) uniscono l’utero con le ovaie,sono lunghe circa 12-13 cm,

- le ovaie sono due piccoli organi,sono situate ai lati dell’utero .Le ovaie producono il gamete femminile.

Il ciclo mestruale e l'ovulo

La mestruazione si manifesta ogni mese con la durata molto variabile che va dai 2 ai 3,ma può durare anche dai 2 ai 7 giorni. Questa si manifesta sotto forma di perdita di sangue che contiene principalmente la mucosa che riveste internamente l’utero.

L’ovulo è la cellula uovo riproduttiva femminile, un ovulo maturo viene rilasciato ogni mese da una dalle due ovaie, l'ovulo è molto più grande dello spermatozoo e possiede un corredo cromosomico dimezzato rispetto alle altre cellule del corpo: ha cioè 23 cromosomi. L’ovulo è incapace di movimenti propri,è li movimento delle ciglia (tube uterine) che lo spinga verso l’utero.

Gli spermatozoi e la fecondazione

Gli spermatozoi sono le cellule riproduttive dell’uomo (maschio).Esso è grande circa 5-7 milionesimi ed e formato:

- dalla testa, formata da un nucleo che contiene cromatina e dall’acrosoma , che serve a penetrare l’ovulo,

- da un piccolo tronco,ricchissimo di mitocondri,

- e dalla coda, che gli serve principalmente a nuotare e a raggiungere l’ovulo. Lo spermatozoo perde immediatamente la coda appena penetra l’ovulo.

Perché la fecondazione avvenga, è necessario che avvengano una serie di eventi molto complessi.

Gli spermatozoi depositati nel fondo della vagina, dopo l’eiaculazione, devono attraversare il canale cervicale per raggiungere la cavità uterina,poi devono imboccare una delle tube uterine (o tube di Falloppio),arrivati all’ovulo gli spermatozoi cercano di penetrare nell’ovulo,ma solo uno riesce a entrare grazie all’acrosoma. Penetrato nella ovulo lo spermatozoo perde immediatamente la coda. Quando uno spermatozoo penetra l’ovulo questo attiva dei meccanismi chimico-fisico,in modo che nessun altro spermatozoo penetri.

Lo zigote e la gravidanza

La fusione tra questi due gameti da origine allo zigote. Lo zigote inizia prestissimo a dividersi per mitosi (è il processo con cui una cellula da origine a due cellule figlie identiche alla cellula madre e dotate dello stesso numero di cromosomi che per la specie umana sono 46)dando origine a 4 poi a 8 poi 16 e cosi via fino a formare un individuo. Dal momento in cui lo zigote inizia a riprodursi si parla d’embrione.

Giunto nell’utero l’embrione si annida nella parete. Ha cosi inizio la gravidanza (o gestazione),che ha una durata di circa nove mesi.

Tipi di gemelli

Con il termine gemelli vengono chiamati gli individui che nascono dalla stessa gravidanza.

I gemelli possono essere di due tipi:

- dizigoti (o biovulari):essi derivano dalla fecondazione di due cellule uovo da parte di due spermatozoi diversi.

- monozigoti ( o monoovulari): sono gemelli molto particolari poiché derivano da una singola cellula uovo fecondata da uno spermatozoo. Durante la moltiplicazione cellulare, l'embrione si separa in due embrioni assolutamente identici.

Il DNA e la sintesi proteica

L’acido desossiribonucleico (DNA) è il costituente dei cromosomi e in base alle informazioni che esso invia ai ribosomi del citoplasma avviene la sintesi delle proteine che sono fondamentali per determinare i caratteri ereditari di un individuo. Il DNA è formato da due filamenti che hanno una caratteristi struttura a scala a pioli avvolta su se stessa , la ringhiera di questa scala è costituita da uno zucchero (desossiribosio) e da un gruppo fosforico , i pioli sono costituiti da una coppia di basi azotate collegate nel seguente modo

- l’adenina con la timina,

- citosina con la guanina.

Ogni struttura è forma da gruppo fosforico,da uno zucchero e da una base azotata prende il nome di nucleotide. Infatti i due filamenti di DNA sono costituiti de una sequenza di nucleotidi.

Il DNA manda le sue informazioni nel citoplasma attraverso un altro acido, l’acido ribonucleico (RNA).

L’RNA a differenza dall’DNA è costituito da un solo filamento, il suo zucchero e il ribosio e le sue basi azotate differenziano da quelle dell’DNA perché al posto della timina troviamo l’uracile.

Il DNA si può replicare,cioè può stampare un’altra doppia elica identica a se stessa per fare questo si apre a cerniera ed ogni suo filamento ne stampa uno complementare. Il DNA inoltre aprendosi a cerniera soltanto in un determinato segmento è in grado di stampare il filamento di RNA.

La sintesi delle proteine avviene attraverso due fasi:

-la trascrizione,

- la traduzione.

Durante la prima fase di trascrizione un segmento di DNA si apre e funziona come stampo, producendo un filamento di RNA messaggero (RNAm ) questa operazione è avviata dell’enzima RNA Polimerasi. Il segmento di DNA che si apre per stampare l’RNA si chiama GENE . Possiamo dire che un gene è : un segmento di DNA che porta le informazioni per in determinato carattere .

Durante la seconda fase di traduzione, l’RNA traverso la membrana nucleare e si dispone sui ribosomi dove si trova l’RNA Ribosomale. Le informazioni dall’RNAm vengono lette a triplette cioè ogni tre basi azotate codificano per un aminoacido. Appena letto il messaggio l’RNA transfert (RNAt )si lega all0’aminoacido corrispondente, e lo trasporta lungo i ribosomi. La lunga catena di aminoacidi che si dispongono di ribosomi va a formare la Proteina richiesta.

Il messaggio del RNA viene letto triplette per i seguenti motiv:

1. gli aminoacidi che costituiscono le proteine sono in tutto 20, per tanto una sola base azotata non sarebbe sufficiente a codificarlo perche le basi azotate sono solo quattro.

2. se ad ogni aminoacido corrispondesse una coppia di basi azotate, le possibilità sarebbero quattro alla seconda cioè 16.

3. se invece il messaggio si lega a triplette le possibilità sono quattro alla terza cioè 64 . Abbiamo quindi in questo caso più triplette del necessario,sappiamo che alcune triplette diverse che codificano per lo stesso aminoacido mentre altre danno il segnale di STOP allo stampo della proteina.

Le leggi di Mendel

Gregor Johann Mendel è stato un biologo e un monaco agostiniano ceco. Esso sperimentava le sue creazioni sulle piante coltivate nel suo orto e dedusse tre leggi:

- gli individui della 1a generazione manifestano solo il carattere dominate(legge della dominanza),

- dall’incrocio di due ibridi nascondono alcuni individui che manifestano il carattere recessivo (cioè il carattere recessivo si sapeva da quello dominante). (legge della segregazione),

- incrociando individui che differiscono per più caratteri ,ognuno di questi si trasmette alla discendenza seguono la prima e la seconda legge indipendentemente dai altri caratteri (legge dell’indipendenza).