Appunti di base per esame Biologia

DIFFERENZE TRA I DUE TIPI DI CELLULE:

Le dimensioni

 Movimento: alcuni sono immobili, altri si muovono tramite flagelli, ameboidi

 (movimento lento delle cellule, con mutamento di forma)

A volte il rivestimento cellulare

 Alcune utilizzano ossigeno atmosferico (processi aerobici) e altre ne sono

 avvelenate (processi anaerobici)

Alcune cellule sono in grado di produrre altri composti come ormoni, amido e

 grasso.

VIRUS: [8]sono entità-viventi ma non costituiti da cellule. Presentano le seguenti

caratteristiche:

sono costituiti da una molecola di acido

 nucleico (RNA o DNA) contenente le

informazioni genetiche racchiuse in un

involucro di natura proteica detto capside

hanno forma e dimensioni varie

 contengono un unico tipo di acido nucleico

 (RNA o DNA a filamento doppio o singolo) che

porta solo l'informazione genetica relativa alla

sintesi dei propri elementi costruttivi

sono incapaci di sintetizzare autonomamente le proteine di cui sono formati

 per riprodursi devono iniettare cellule ospite di cui sfruttano il sistema energetico,

 quindi essere definiti parassiti endocellulari obbligati

DIVISIONE CELLULARE:[9]è il processo che permette a una cellula di dare origine a

cellule a due cellule figlie. Prima di ogni divisione cellulare il DNA si duplica, e ognuna

delle due cellule che si originano dalla divisione riceve una dotazione di informazioni e

di identità a quella della cellula madre. Il processo di divisione cellulare deve garantire

la distribuzione equa di DNA, citoplasma e organuli cellulari.

Per gli organismi unicellulare la divisione cellulare coincide con la riproduzione, cioè la

formazione di altri esseri viventi della stessa specie. Mentre nei pluricellulari oltre alla

riproduzione permette lo sviluppo dell'embrione, l'accrescimento e il rinnovamento dei

pag. 7

tessuti e delle cellule morte o danneggiate che ogni giorno devono essere sostituite in

gran numero.

Nei procarioti: sono fornite di un'unica molecola di DNA

circolare, libera nel citoplasma.Essa è notevolmente a volta

ripiegata su se stessa, si trova associata alla membrana

cellulare in corrispondenza di una piega della membrana

stesso detta mesosoma.I procarioti si dividono per semplice

scissione binaria. All'inizio del processo, la molecola di DNA

circolare, attaccata alla membrana plasmatica, si duplica,

mentre la cellula si accresce. Successivamente a partire dal

mesosoma, si forma un setto trasverso, che divide la cellula

madre in due cellule figlie, ciascuna dotata di una molecola

di DNA identica a quella della cellula madre. Questa

modalità di riproduzione asessuata è semplice e veloce che permette ai batteri una

successione di generazione estremamente rapida.

Negli eucarioti: le cellule vivono e esplicano le

proprie funzioni finché non si dividono, oppure

muoiono. Negli organismi pluricellulari, alcune cellule (

come neuroni o globuli rossi) una volta raggiunta la

maturità perdono la capacità di dividersi, ma la

maggior parte ,dopo una vita più o meno lunga, va

incontro a divisione.

Il ciclo cellulare per suddiviso in quattro fasi distinte

dette: G S, G e M.

1, 2

Le prime tre fasi costituiscono l'interfase, il periodo precedente alla divisione

cellulare, mentre nel quarto stadio, la mitosi, si verifica la divisione cellulare.

La fase G è la prima fase del ciclo ed è un momento di intensa attività biosintetica e

1

di crescita. Ehi in questo periodo la cellula raddoppia le proprie dimensioni e produce

nuovi organelli, oltre agli enzimi necessari per la duplicazione del DNA che avrà luogo

nella fase successiva.

La fase S sia la replicazione del DNA, necessaria affinché durante la divisione cellulare

ogni cellula figlia possa ricevere una copia completa del genoma.

La fase G la cellula continua a crescere e a formare nuovi organelli virgola in vista

2

della successiva divisione.

Il DNA degli eucarioti è sempre associato a proteine

di vario tipo, il complesso formato da DNA e

proteine è detto cromatina. Un cromosoma è una

lunga molecola di DNA, associata a specifiche

proteine, più o meno spiralizzata riavvolta su se

pag. 8

stessa. Le proteine più abbondanti sono gli istoni, che si leggono al DNA. La funzione

degli istoni e quella di avvolgere e compattare lunghissimi filamenti di DNA in modo

da poterli contenere nel ristretto spazio nucleare. Il DNA si avvolge intorno a gruppi di

8 istoni formando i nucleosomi delle unità di base della cromatina.La successione dei

vari nucleosomi conferisce alla cromatina, un aspetto a collana di perle. Fra due

nucleosomi si trova un’altra molecola di istone che serve ad avvicinare i due

nucleosomi successivi compattando la struttura. Questa fibra condensa ulteriormente,

formando delle anse che danno origine a una nuova fibra sufficientemente piccola per

essere contenuta nel ridotto volume del nucleo. Quando una cellula si divide, la

cromatina si spiralizza ancora di più, finché i cromosomi diventano sempre più corti.

La mitosi[11]e un processo tramite il quale il nucleo di una cellula eucariote si divide,

dando origine a due nuclei figli, ciascuno dotato di una serie completa di cromosomi.

Alla divisione del nucleo seguegeneralmente ,ma non necessariamente, la divisione

del citoplasma, indicata come citodieresi.

Le fasi della mitosi sono quattro:

1. Profase: il DNA si spiralizza, condensa e comincia ad

assumere l'aspetto di corpuscoli. La membrana nucleare

si dissolve e i nucleoli diventano poco visibili o

scompaiono. Contemporaneamente, nel citoplasma, i due

centrosomi iniziano a migrare verso i due poli opposti

della cellula, dando origine al fuso micotico, un insieme di

fibre costituite da microtubuli che attraversa tutta la cellula e collega le due

coppie. Dai centrioli si dirama anche un insieme di corti microtubuli disposti a

raggiera.

2. Metafase: i cromosomi, che raggiungono in questa fase il massimo grado di

condensazione, si allineano sul piano equatoriale della cellula tanto origine alla

piastra metafisica dopo aver aderito alle fibre del fuso per mezzo dei cinetocori,

strutture proteiche presenti nel centromero.

3. Anafase: i centromeri si dividono in due e i due cromatidi fratelli di ogni

cromosoma si separano, migrando verso i poli opposti della cellula grazie

all'accorciamento delle fibre del fuso micotico.

4. Telofase: il fuso gradualmente scompare; i cromatidi, ormai divenuti i ‘nuovi’

cromosomi delle due cellule figlie, gradualmente si despiralizzano, riassumendo la

forma di stesa tipica dell' interfase; attorno a essi si riforma la membrana nucleare

e ricompare il nucleolo.

RIPRODUZIONE ASESSUATA: la mitosi è alla base dei meccanismi di riproduzione

asessuata. Negli organismi a riproduzione asessuata la prole ha origine da un unico

individuo, senza l’intervento della fusione (fecondazione )di cellule specializzate per la

riproduzione. Ovvero con la riproduzione asessuata, a meno dell'insorgenza di

pag. 9

mutazioni spontanee, la prole risulta geneticamente identica alla madre. Le tecniche

di riproduzione asessuata sono:

la scissione binaria dopo la mitosi la cellula si divide semplicemente in

 duepartiuguali.in questo modo si riproducono organismi unicellulari.

La gemmazione consiste in una mitosi seguita da una diversa divisione ineguale

 del citoplasma. La nuova cellula più piccola è destinata ad accrescersi

successivamente.

Con sporulazione si intende la formazione di particolare cellule riproduttive, le

 spore, in seguito alla mitosi.Èun processo tipico dei funghi. Queste spore sono

dotate di una spessa parete che permette loro di resistere in condizioni ambientali

avverse, per poi generare un nuovo individuo quando l'ambiente diventa

favorevole.

RIPRODUZIONE SESSUATA: prevede la partecipazione di cellule specializzate per

questa funzione, gameti, prodotti generalmente da due individui di sesso diverso,

ognuno dei quali, con i propri cromosomi , contribuisce alla formazione del corredo

genetico della progenie. La riproduzione ha luogo quando il gamete maschile si fonde

con quello femminile; dalla diffusione dei due gameti, detta fecondazione, ha origine

una cellula, lo zigote, che rappresenta la prima cellula del nuovo organismo, Da qui si

formerà l'individuo adulto, attraverso una serie di divisioni mitotiche successive. A

differenza per la riproduzione asessuata, quella sessuata consente perciò di ottenere

un aumento della variabilità genetica.

I gameti si differenziano dalle altre cellule dell'organismo, dette cellule somatiche, per

il numero di cromosomi:

le cellule somatiche sono diploidi, cioè possiedono una doppia serie di

 cromosomi: ogni cromosoma è presente in due coppie che costituiscono una

coppia di cromosomi omologhi.

I gameti sono aploidi, cioè possiedono un'unica serie di cromosomi.



Il nuovo organismo che si genera dalla cellula uovo,che è aploide, quindi anche tutte

le sue cellule saranno aploidi.Il meccanismo che permette la riduzione del numero di

cromosomi è la meiosi che ha luogo in organi particolari, le gonadi.

La meiosi: [10]come per la mitosi ogni divisione è suddivisa in quattro fasi: profase,

metafase, anafase, telofase.

1. Profase I:la cromatina si condensa, i

cromosomi diventano corpuscoli, si forma

l'apparato del fuso e scompaiono la membrana

cellulare e i nucleoli. I due cromosomi omologhi

di ogni coppia si avvicinano e si appaiano; ogni

coppia di omologhi appaiati risulta formata da

quattro cromatidi ed è perciò chiamata tetrade.

2. Metafase I: le tetradi si allineano sul piano equatoriale della cellula e ogni coppia

di cromosomi omologhi si attacca a una fibra del fuso.

3. Anafase I: i due cromosomi di ogni coppia si separano e si muovono verso i due

poli opposti della cellula grazie all'accorciamento delle fibre del fuso. A questo

pag. 10

punto, ognuno dei due ancora formato da due cromatidi fratelli uniti a livello del

centromero.

4. Telofase I:la cellula di partenza si divide in due cellule figlie, ciascuna contenente

un numero aploide di cromosomi.

Ognuna delle due cellule figlie ma quindi incontro alla meiosi II, molto simile a una

normale mitosi:

1. Profase II : i centrioli migrano ai poli opposti della cellula e si riforma l'apparato

del fuso.

2. Metafase II :I cromosomi si allineano sul piano

equatoriale della cellula

3. Anafase II :i cromatidi fratelli di ogni cromosoma

si separano e si muovono verso i due poli opposti

della cellula, diventando i nuovi cromosomi delle

cellule figlie

4. Telofase II : si formano due nuclei e si ha la

citodieresi con la formazione di due cellule figlie.

La prima divisione meiotica è di tipo rid