Riassunto esame biologia generale, prof. Vaccari, libro consigliato Elementi di biologia, Solomon

Meiosi I

Profase I: i cromosomi omologhi si appaiano longitudinalmente secondo il processo di sinapsi; poiché ogni cromosoma è stato duplicato durante l'interfase premeiotica e consiste di due cromatidi, la sinapsi risulta nell'associazione di quattro cromatidi, quindi il complesso è noto come tetrade. Durante la sinapsi avviene il processo di crossing-over, dove i cromosomi omologhi si scambiano materiale genetico, così da avere una ricombinazione genetica. Si forma il fuso di microtubuli e scompare la membrana nucleare. I cromosomi fratelli sono associati mentre i centromeri e i cinetocori dei cromatidi omologhi si separano. I cromosomi omologhi sono uniti nella regione detta chiasma, in cui i cromatidi hanno scambiato il materiale genetico, e poi si separano.

Metafase I: i tetradi sono allineati sul piano equatoriale. I cinetocori di un cromosoma sono legati a un polo tramite le fibre del fuso, mentre quelli del cromosoma omologo sono legati

all'altro polo. Nell'anafase I i cromosomi omologhi migrano ai poli e i cromosomi fratelli sono ancora uniti.

Nella telofase I i cromatidi si condensano e si forma la membrana nucleare; poi avviene la citodieresi e poi l'intercinesi.

MEIOSI II

Nella profase II non c'è l'accoppiamento dei cromosomi e nemmeno il crossing over.

Nella metafase II i cromosomi si allineano sul piano equatoriale.

Nell'anafase II i cromatidi fratelli si separano e migrano ai poli, con il fuso attaccato ai cinetocori.

Nella telofase II si forma l'involucro nucleare e i cromosomi si despiralizzano e poi c'è la citocinesi.

10.5 cicli di vita sessuale

Le cellule somatiche si dividono per mitosi, quindi sono diploidi, solo i gameti sono aploidi.

Si formano da cellule della linea germinale; la formazione dei gameti è detta gametogenesi e quella maschile è chiamata spermatogenesi, con la formazione di quattro spermi aploidi.

L'oogenesi è quella femminile e forma una cellula uovo e due globuli polari. Gli eucarioti rimangono aploidi per tutta la vita, ma ci sono alcune piante e funghi che alternano una generazione sporofitica diploide, con una gametofitica aploide.

12 DNA: il depositario dell'informazione genetica

I geni sono in grado di immagazzinare le informazioni utilizzate successivamente dalla cellula, sono stabili e immutati nelle generazioni, a meno che non avvengano delle mutazioni.

UN PO' DI STORIA

1928: Griffith prende due ceppi di batteri pneumococchi, uno detto liscio (S) virulento che porta alla morte, e .....uno rugoso (R) avirulento. Inietta questi ceppi in dei topi e quelli a cui è stato somministrato R, sia vivo che ucciso dal calore, sopravvivono, mentre i topi a cui è stata iniettata una miscela di S ucciso dal calore e R .....vivo, muoiono. Questo ha fatto pensare che ci fosse qualcosa nelle cellule uccise col calore.

DNA tramite la diffrazione dei raggi X, che hanno lunghezze d'onda corte, per cui sono deviate dagli elettroni; quando un cristallo è esposto a un fascio di raggi X, la disposizione degli atomi devia i raggi in direzioni specifiche, catturate in carta fotografica, su cui appaiono come macchie e misurando la loro distanza e disposizione, si conoscono i rapporti spaziali tra gli atomi. Watson e Crick dedussero che i nucleotidi fossero disposti a formare una doppia elica e ogni coppia di base azotata dista 0,34 nm e un giro di elica è uguale a 3,4 nm, quindi contiene dieci basi; l'ampiezza della scala è di 2 nm e le purine a un anello A, G, si accoppiano con le pirimidine a due anelli C, T.

anelli T, C. A e T fanno due legami a idrogeno, mentre G e C ne fanno tre.

12.3 la replicazione del DNA

Il materiale genetico viene duplicato prima della mitosi per essere distribuito in modo uniforme nelle cellule figlie.

Ciascun filamento può fungere da stampo e verrà poi appaiato a un filamento complementare nuovo. Questa è la replicazione semiconservativa.

Nel 1958 Meselson e Stahl fanno crescere il batterio di Escherichia coli in terreno di coltura, con N che verrà sintetizzato e incorporato nel DNA. Alcune molecole estratte dal DNA con N vengono spostate in terreno con N e vengono lasciate replicare. Dopo una generazione avevano una densità intermedia, quindi metà delle cellule avevano N e l'altra metà N, quindi c'era stata una replicazione semiconservativa. Dopo due generazioni c'erano due livelli di densità, una uguale a quella della prima generazione e l'altra con solo N, quindi anche questo.

Esclude il modello dispersivo e conferma la 14semiconservatività. Le mutazioni sono un cambiamento della sequenza di basi del DNA che poi verrà tramandata. Il processo della replicazione richiede un complesso di proteine ed enzimi che lavorino insieme. Si inizia da siti specifici, cioè l'origine della replicazione in cui l'elica si svolge grazie all'intervento della DNA elicasi, che rompe i legami a idrogeno tra le basi. I due filamenti si replicano contemporaneamente a livello della forca di replicazione, a forma di V. Quando i due filamenti si separano si genera un superavvolgimento in una regione successiva del DNA, quindi intervengono gli enzimi topoisomerasi, che fanno dei tagli nel DNA, lo svolgono e poi lo saldano di nuovo. Ci sono due modalità per farlo: con la rottura temporanea nello scheletro di un filamento, che viene svolto attorno all'altro e ri-assemblato, oppure con la rottura di entrambi gli scheletri dei filamenti, vengono