Biologia generale

LE CELLULE SONO:

- Aploidi: se possono dimezzare i loro cromosomi, le quali avranno un corredo singolo, ovvero

1n

- Diploidi: sono le cellule contenenti un corredo doppio, ovvero 2n, ovvero che ogni

cromosoma ha il suo cromosoma corrispondente.

Nella riproduzione quando un gamete maschile feconda un gamete femminile i 2 nuclei aploidi si

fondono ripristinando il numero 2n diploide, dando vita allo zigote.

La riproduzione può essere:

Asessuata: produce nuove cellule di un organismo

Un individuo madre dà origine a 2 o + individui geneticamente identici a lei, ovvero cloni

Corrisponde alla divisione cellulare tramite processo di mitosi

Comprende tutte le forme di riproduzione che non prevedono ricombinazione genica.

È un processo rapido ed energicamente meno dispendioso di quello sessuato e non prevede

ricombinazione genetica, questo crea uno svantaggio evolutivo perché gli individui prodotti sono

cloni.

Ci sono vari modi per cui questo tipo di riproduzione può avvenire:

- Frammentazione: una parte del corpo del genitore si separa per dare origine a un nuovo

individuo (stelle marine, poriferi)

- Scissione: il genitore si divide in due o più parti che danno origine a organismi completi;

la scissione può avvenire:

in modo longitudinale: divisione del corpo in parti uguali (scissione binaria longitudinale)

in modo trasversale: dove il corpo si divide in due o più parti (scissione trasversale o multipla)

- Gemmazione: il tessuto del corpo del genitore forma delle escrescenze=gemme, che danno

origine al nuovo individuo

La gemma può staccarsi dal progenitore o restare unito creando la colonia

Sessuata: produce un nuovo organismo

Il nuovo organismo possiede le caratteristiche genetiche di entrambi i

genitori e richiede la presenza di cellule sessuali formatesi tramite

meiosi, le quali si uniscono durante la fecondazione dando origine allo

zigote.

Attraverso fecondazione il corredo genetico dei 2 genitori si fonde

dando la prole, ovvero una nuova identità genetica

Nella riproduzione sessuata le cellule si riproducono tramite divisione

cellulare, ovvero mitosi. In questo modo però ogni cellule avrà lo stesso

quantitativo di DNA e l’intera quantità di DNA, ovvero il genoma (insieme di

tutti i geni, contenuto nei cromosomi) è condensato sotto forma di 46

cromosomi. Poiché nella riproduzione sessuata, quindi lo zigote è fecondato

da cellule materne e paterne, queste cellule non possono contenere 46

cromosomi ciascuna, perché se no ad ogni fecondazione andremmo a

moltiplicare la cifra ( 46 di mamma + 46 del papà = 92, successivamente 92 da

mamma + 92 da papà = 184 e così via) quindi la cellula attua un processo di

divisione cellulare, chiamato meiosi. Tramite questa divisione i 46 cromosomi

verranno distribuiti in coppie omologhe, così che la cellula materna abbia 23

cromosomi e lo stesso la cellula paterna, a dare uno zigote con 46 cromosomi.

Le uniche cellule in grado di fare la meiosi e di essere aploidi sono le cellule

sessuali o gameti, ovvero: gli ovuli, per la donna e gli spermatozoi per l’uomo.

Gene= tratto di DNA che contiene info necessarie per produrre la specifica

proteina. Ogni cromosoma contiene + geni = genoma

Alleli= stati alterativi di uno stesso gene, che occupano la stessa posizione sui

cromosomi omologhi e controllano lo stesso carattere ma contengono info

diverse, determinando variazioni di tipo qualitativo o quantitativo

La meiosi:

è un processo nel quale da una cellula madre diploide si generanno 4 cellule

figlie aploidi.

Ha due divisioni:

Meiosi I: nella quale si divideranno i cromosomi e quindi anche il materiale

genetico

Meiosi II: nella quale si divideranno i cromatidi fratelli di entrambe le cellule,

portando alla formazione di 4 cellule figlie aploidi

Cosa molto importante: Il DNA si duplica 1 volta sola, durante l’interfase,

prima della meiosi I

MEIOSI I:

è preceduta dall’interfase:

Come quella che avviene prima della mitosi. NON fa parte della meiosi, ma avviene prima.

In questa fase i cromosomi si duplicano e verranno uniti all’altezza del centromero

Si forma il fuso mitotico, avviene la duplicazione del DNA… tutto come in quella della mitosi

Da qui inizia la meiosi I:

Profase I:

La cromatina si condensa portando la formazione di cromosomi, costituiti da 2 cromatidi fratelli uniti

nella zona del centromero

i cromosomi omologhi duplicati si accoppiano formando una tetrade (4 cromatidi fratelli) e si

scambiano materiale genetico tramite il crossing-over = ricombinazione genetica (in questo modo i

cromatidi fratelli non sono più identici)

le parti terminali dei 2 cromatidi della stessa coppia di cromosomi omologhi si scambiano un

frammento in una zona di sovrapposizione chiamata chiasma.

Le tetradi rimangono unite fino all’anafase I e poi vengono divisi dai microtubuli del fuso.

Metafase I:

le tetradi omologhe si dispongono sul piano equatoriale del fuso, formando una linea retta

Anafase I:

I due cromosomi omologhi vengono tirati dalle fibre del fuso e si separano, migrando ai poli opposti

di cellula

Telofase I:

Nei due poli sono presenti i cromosomi, si forma la membrana nucleare intorno ai cromosomi

La citodieresi, come nella mitosi, può avvenire oppure no. Se avviene la citodieresi la cellula si divide

in due cellule aploidi, ognuna con un corredo cromosomico dimezzato (23)

MEIOSI II:

le fasi si svolgono come nella mitosi e la divisione meiotica II non è preceduta dalla duplicazione del

DNA

Interfase II:

Le strutture si condensano e si preparano alla miosi II

NON avviene la duplicazione del DNA

Profase II:

le membrane si disgregano e comincia formazione fuso mitotico che

aggancia i cinetocori dei cromatidi

Abbiamo 2 cellule aploidi, contenenti cromosomi

Metafase II:

i cromosomi vengono disposti sulla linea equatoriale Anafase II:

i cromatidi fratelli si separano e migrano verso i poli

ciascun cromatidio costituisce un cromosoma

Telofase II:

le fibre del fuso si disgregano

i cromosomi cominciano a decondensarsi, tornando in forma di cromatina

si formano le nuove membrane intoro alla cromatina

Attraverso la citodieresi la cellula si divide in 4 cellule figlie aploidi, ciascuna con un

corredo aploide di cromosomi e con un diverso assortimento dei cromosomi di

origine materna e paterna.

Durante questa separazione vi è una distribuzione indipendente dei cromosomi

paterni e materni.

Come detto precedentemente la riproduzione sessuata avviene tramite l’unione di 2 gameti tramite

la fecondazione, che dà vita allo zigote.

Le cellule germinali o sessuali si dividono x meiosi dando gameti tramite gametogenesi:

questo processo ha luogo nelle gonadi e porta alla formazione di gameti= cellule sessuali mature

capaci di fecondare ed essere fecondate

Nell’apparato femminile: Avviene l’ovogenesi: produzione del

gamete femminile, ovvero l’oocita

Durante l’ovogenesi, che avviene nelle

ovaie, anche dette gonadi femminili,

cresce l’oogonio, ovvero la cellula

diploide delle ovaie.

L’oogonio matura e diventa oocita

primario.

Grazie a una prima divisione meiotica l’oocita primario si divide e forma un oocita secondario e un

corpo polare.

Con la seconda divisione invece avremo la produzione di un ovulo e un corpo polare dall’oocita

secondario e due corpi polari dal corpo polare, dato dalla prima divisione.

Avviene nelle ovaie e si ripete con l’andamento ciclico per tutta la fase di fertilità fino alla menopausa

Nell’apparato maschile: Avviene la spermatogenesi:

Nei testicoli, anche chiamati gonadi

maschili, avviene la produzione di

gameti maschili, ovvero gli

spermatozoi, che acquistano la

mobilità dopo un processo di

maturazione che avviene nei tubuli dei

testicoli.

Inizia con la pubertà, grazie allo stimolo degli ormoni e del testosterone, sempre prodotti nei testicoli.

Lo spermatogonio, che è la cellula diploide del testicolo, cresce e si differenzia in

spermatocita primario

Con la prima divisione meiotica lo spermatocita primario si divide in 2 spermatociti

secondari aploidi.

Grazie alla seconda divisione meiotica gli spermatociti secondari si dividono in spermatidi

che si differenziano in 4 spermatozoi, costituiti da:

nucleo: che contiene il materiale genetico

acrosoma: che contiene enzimi e proteine

i mitocondri: che servono a dare energia necessaria per il movimento

flagello: utile per il movimento

APPARATO RIPRODUTTORE:

è l’insieme delle strutture necessarie per la riproduzione e

comprende:

o organi sessuali primari, le gonadi (ovaie e testicoli)

o organi sessuali secondari: dotti, strutture accessorie

necessarie a fecondazione e sviluppo embrione

La fecondazione:

Come abbiamo già detto la fecondazione è il tipo di riproduzione sessuata

tramite la quale si genera l’embrione.

Gli spermatozoi hanno 3 giorni, dall’ovulazione, per risalire l’utero e arrivare

all’oocita secondario. Una volta arrivai all’oocita secondario, questo viene

fecondato. Lo spermatozoo rilascia gli enzimi acrosomiali, che si trovano

nell’acrosoma, per poter consumare lo strato gelatinoso della cellula uovo.

Una volta che lo spermatozoo riesce a passare lo stato la sua testa si fonde

con la membrana dell’oocita, a questo punto si forma una membrana di

fecondazione che impedisce agli altri spermatozoi di entrare nell’oocita. Lo

spermatozoo rilascia il suo nucleo che attua la seconda divisione meiotica

dando vita al nuovo zigote, per il nuovo individuo.

Lo Spermatozoo + cellula uovo = zigote

Una volta fecondato lo zigote si ha una ridistribuzione del materiale

citoplasmatico che porterà alla formazione di:

o Emisfero vegetativo: che costituisce la fonte di nutrimento (detto vitello)

o Emisfero animale: è ricco di citoplasma

Una volta formato lo zigote questo inizia a duplicarsi dando inizio a una serie di divisioni cellulari per

lo sviluppo embrionale.

Lo zigote attua delle divisioni costituendo una morula, successivamente andrà incontro alla

segmentazione.

Segmentazione: costituita da una serie di divisioni miotiche che aumentano il numero di cellule,

chiamate blastomeri

La quantità di sost. nutritive (vitello) influenza i tipi segmentazione:

A. Uova a basso contenuto di vitello: in meduse, ricci mari

Stesso numero di divisioni cellulari ai poli anim. e veg

B. Uova a medio contenuto vitello: in anfibi

>quantità di vitello c’è al polo vegetativo + la

divisione rallenta, quindi ci saranno poche e

grandi cellule al polo vegetativo e tante

piccole cellule al polo animale

C. Uova alto contenuto vitello: in rettili, uccelli:

le divisioni cellulari ci sono solo al polo an