Biologia - Unità 7

CARIOTIPO

Informazioni relative al numero, forma, dimensioni dei cromosomi di un individuo.

RIPRODUZIONE SESSUATA

La meiosi produce gameti, ma questo meccanismo in natura è molto varia.

Gametogenesi e spermatogenesi sono di erenti nelle specie.

Soltanto 1 dei 4 gameti diventa cellula uovo.

Vantaggi: maggiore variabilità

Svantaggi: maggior costo energetico, necessità di produrre un numero elevato di gameti perché il

successo riproduttivo è minore.

GAMETOGENESI

Questo meccanismo avviene nelle gonadi a partire da cellule staminali che pososno dare luogo a

numerose mitosi.

Nell’UOMO:

Partendo da una cellula diploide permettono formazione, in caso di spermatogenesi, di 4

spermatozoi aploidi, diversi dalla forma che li ha generati. Si descrive anche processo di

SPERMIOISTOGENESI.

Lo spermatocita deriva da cellule staminali, spermatogoni che si dividono per mitosi.

processo continuo per tutta la vita, avvengono mitosi asimmetriche:

La spermatogenesi è un una

cellula rimane staminale, una cellula inizia processo di erenziativo che la farà diventare

spermatocita.

La spermatogenesi senza la mitosi sarebbe un processo nito.

Nella donna

Esiste fase mitotica a livello embrionale.

Gli ovogoni si dividono per mitosi in fase embrionale, ma già in fase embrionale intraprendono la

mitosi e si arrestano in profase I.

Non ci saranno più cellule staminali, ma ovociti fermi in profase della prima divisione meiotica.

Il numero rimane stabile per tutta la vita.

Si innescherà processo nella menopausa che non porterà più alla formazione di cellule uovo.

Nell’ovogenesi alla nascita avremo ovociti in profase I bloccati no alla pubertà.

Solo quando sotto stimolo ormonale, arrivano una serie di segnali.

Mensilmente alcuni ovociti vanno avanti, ma solo 1 intraprende la prima divisione meiotica,

nisce, intraprende la seconda divisione meiotica.

APLOIDE.

Si forma cellula uovo

Passerà attraverso le tube di falloppio dove si avrà la fecondazione, cosi si completa meiosi II.

Questa sospensione dei meccanismi di meiosi per un periodo cosi lungo è la causa che permette

di correlare la possibilità di avere bambini con trisomia a seconda dell’età della madre.

Ne deriva un primo globulo polare dalla prima divisione meiotica, che contiene materiale

citoplasmatico.

Dalla seconda meiotica si formeranno due globluli polari, ma una degenererà. 15

fi fi fi ff ff fi

fi fi Nell’uomo continuamente vengono

prodotti spermatozoi durante la vita.

Quando inizia la pubertà inizia la

spermatogenesi.

Si forma spermatocita primario che

intraprende prima divisione meiotica.

Prodotti della seconda divisione

meiotica sono gli spermatidi. Vanno

incontro a spermioistogenesi. Così si

avranno 4 spermatozoi aploidi.

La forma non circolare dipende dalla

spermioistogenesi.

Gli spermatogoni sono cellule

staminali, si dividono per mitosi.

Hanno caratteristiche morfologiche

precise.

Ne derivano: una cellula staminale che

rimane ha nucleo compatto scuro,

mentre le cellule che si preparano al

di erenziamento hanno nucleo più

chiaro.

Le cellule diventano più grandi,

diventano spermatociti primari.

Gli spermatogoni che si dividono per mitosi si chiamano A, all’inizio sono pochi.

Alla nascita il numero di spermatogoni è molto basso.

In questa fase gli spermatogoni sono de niti di tipo A, in mitosi.

• Verso i 10 anni comincia la proliferazione, mediante mitosi, di queste cellule germinali ancora

indi erenziate (spermatogoni A1, di piccole dimensione, con nucleo ovoidale, sono sempre cellule

staminali).

• Con la pubertà sotto stimolazione ormonale deve iniziare spermatogenesi, vengono prodotte

GONADOTROPINE, ormoni, le quali inducono la proliferazione degli spermatogoni che

cominciano a di erenziarsi.

Si formano spermatogoni con nucleo chiaro (commissionati) e con nucleo scuro (spermatogoni

A2)

• Gli spermatogoni «commissionati» accresceranno di dimensioni, diventano spermatogoni di tipo

B, si possono ancora dividere per mitosi per poi andare a costituirsi come spermatociti primari.

Fase mitotica.

Coinvonge spermatogoni di tipo A e B. AUXOCITOSI,

Alcuni vanno incontro a processo di di erenziamento, diventando spermatociti

primari. Gli spermatogoni di tipo B continuano a duplicarsi andando incontro alla mitosi.

Le due cellule glie che si vengono a formare non si separano sicamente, ma rimangono legate

da un ponte citoplasmatico.

Questo ponte sarà presente no all’ultima fase della spermatogenesi.

Fase meiotica. Gli spermatociti vanno incontro alla meiosi I

Il prodotto di questa fase sono gli SPERMATOCITI II i quali subiscono la meiosi II che porta alla

formazione degli SPERMATIDI.

Spermioistiogenesi, che porta alla formazione di spermatozoi

Avviene una modi ca della cellula rotendeggiante che deriva dalla meiosi II.

Viene eliminato citoplasma, rimane il nucleo fortemente condensato, perchè la maggior parte

PROTAMMINE

degli istoni sono stati sostituti da proteine basiche, (hanno determinato

compattazione della cromatina).

Rimane nucleo e acrosoma, una vescicola che deriva dall’apparato di Golgi e contiene enzimi

lisosomiali idrolitici, rilasciati nel processo della fecondazione.

Viene prodotto agello. 16

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Tra il agello e la testa sono presenti i mitocondri.

Questa cellula è l’unica dotata di motilità nella nostra specie.

La motilità garantisce raggiungimento della cellula uovo attraverso apparato genitale femminile.

Gli enzimi dell’acrosoma servono a digerire le proteine di rivestimento della cellula uovo: solo la

coda non entrerà nella cellula uovo. Il genoma mitocondriale ha identità esclusivamente materna.

Identità materna= ci si riferisce ai mitocondri

OVOGENESI

Fase mitotica limitata a livello embrionale.

Hanno numero de nito di ovociti primari.

Ancor prima della nascita, durante la vita

embrionale, le cellule destinate a diventare

cellule uovo (OVOGONI) si moltiplicano per

mitosi.

Solo una parte di questi compie il processo di

OVOCITI

auxocitosi divenendo I, che

intraprendono la meiosi I, bloccandosi però

nella fase di Diplotene della profase I.

Entrano poi in uno stato di quiescenza ed

alla nascita nelle ovaie troviamo 1-2 milioni

di follicoli primordiali

Solo 450-500 matureranno in cellule uovo.

La cellula uovo contiene citoplasma con organuli.

Quando avviene la fecondazione, l’eredità

mitocondriale è solo materna, perchè entra solo il

contenuto genetico.

CELLULE STAMINALI

Si dividono in nite volte e durante la loro divisione solitamente vanno incontro a divisione

asimmetrica in base alla quale una rimane staminale, l’alta va incontro a processo di

di erenziamento.

Non è sempre asimmetrica.

Ha la capacita di replicare se stessa e di erenziarsi nei vari tessuti.

CELLULE EMBRIONALI

Suddivisione in (possono essere isolate dalla blastocisti e si forma una

CELLULE STAMINALI DEI TESSUTI

struttura che presenta cavità) e (si trovano nel feto, nel

bambino e durante tutta la vita)

Le cellule adulte si possono separare da tessuti neonatali, fetali ma si tratta di cellule che hanno

perso capacità di renziative.

Quando abbiamo uno zigote, è totipotente, potrà dare origine a tutti i tipi di cellule di un

organismo e tessuti extra embrionali che si formano durante lo sviluppo di un embrione.

Le cellule dell’embrione sono cellule pluripotenti, possono generare foglietti embrionali però

hanno perso di dare origine a tessuti extra Embrionali.

Dopo diventano o multi potenti (vari tipi cellulari di un unico tessuto) oppure potranno essere

unipotenti (rigenerare se stessa all’in nito).

Funzione: mantenimento telomerasi per evitare accorciamento dei telomeri, che porterebbe a

senescenza.

Le cellule staminali adulte sono presenti virtualmente in tutti i tessuti anche in quelli considerati

privi di cellule mitotiche allo stadio adulto.

La cellula staminale adulta o tissutale (ASC) è una cellula indi erenziata, non specializzata che

appartiene ad un tessuto di erenziato.

Essa è capace di autorinnovamento che permane per tutta la durata dell’individuo, e dà origine a

un grande numero di discendenti, le cellule specializzate mature di quel tessuto cui

appartiene.

La cellula staminale genera dei tipi cellulari intermedi detti progenitori che sono commissionati e

solo parzialmente di erenziati, ancora proliferanti e in grado di dare origine alle cellule

di erenziate 17

ff

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Disposti In maniera asimmetrica per la presenza di determinanti o per un meccanismo intrinseco o

per fenomeni estrinseci, contatto cellula con lamina basale.

Quando si dividono, orientano fuso perpendicolarmente alla lamina basale. La cellula lontana si

di erenzia essendo lontana dalla lamina basale, quella che rimane staminale è quella che

mantiene contatto con la lamina.

TRAPIANTI DI EPITELI

1983 a Boston Howard Green e ettuò il primo trapianto di pelle su 3 bambini ustionati, utilizzando

cellule staminali epiteliali derivate da biopsie della cute sana del paziente.

Si lavora con trapianti autologhi. Si prende porzione di epitelio illeso, portato a proliferare in vitro,

si generano foglietti e adagiati sulla porzione dell’individuo dove l’epitelio è stato danneggiato.

Sarà un epitelio senza ghiandole.

Trapianti di midollo

Le cellule staminali ematopoietiche adulte possono essere prelevate, arricchite per il tipo

staminale desiderato e usate in trapianti di tipo autologo e allogenico in pazienti con malattie a

carico del sistema ematopoietico.

Le cellule staminali stanno in nicchie staminali, interagiscono con altri tipi di cellule.

Nel muscolo si trovano addossate alla membrana plasmatica.

ESPERIMENTO

Hanno preso broblasti di topo. Dopo aver inserito geni codi canti di trascrizione espressi dalle

cellule staminali li hanno riprogrammati.

Inserendo 4 fattori di trascrizione, i broblasti invertivano il loro fenotipo, tornando ad essere

cellule staminali.

Cosa permetterebbe? Da una cellula indi erenziata ottenere cellule in vitro staminali.

MORTE CELLULARE

Caratterizza la maggior parte delle nostre cellule.è un processo che la cellula innesca attivamente.

-APOPTOSI: morte cellulare programmata, attiva meccanismo di morte che richiede energia e

che non prevede risposta in ammatoria

-NECROSI: la cellula muore disgregandosi: può avvenire per un insulto che la cellula subisce.

APOPTOSI, si ha un meccanismo caratteristico di frammentazione cellulare

Non si ha una lisi della membrana o fuoriuscita del contenuto.

Avvengono una serie di processi