La meiosi è il processo di divisione cellulare che porta alla formazione dei gameti maschili e femminili, ovvero spermatozoi e cellule uovo. Questo processo è fondamentale per la riproduzione sessuata e introduce variabilità genetica nella progenie.

La meiosi si compone di due divisioni consecutive, ciascuna suddivisa in quattro fasi simili a quelle della mitosi:

Prima divisione meiotica:

1. Profase I: Avviene la formazione della tetrade e il crossing-over tra cromosomi omologhi.
2. Metafase I: Le tetradi si allineano sul piano equatoriale.
3. Anafase I: I cromosomi omologhi si separano.
4. Telofase I: Si formano due nuclei aploidi.

Seconda divisione meiotica:

1. Profase II: Si dissolve la membrana nucleare e si forma il fuso.
2. Metafase II: I cromosomi aploidi si allineano sul piano equatoriale.
3. Anafase II: I cromatidi fratelli si separano.
4. Telofase II: Si formano quattro nuclei aploidi.

Vocabulary: La tetrade è una struttura formata dall'appaiamento di cromosomi omologhi durante la profase I della meiosi.

Definition: Il crossing-over è lo scambio di materiale genetico tra cromosomi omologhi non fratelli, che avviene durante la profase I della meiosi.

La meiosi è una fonte importante di variabilità genetica grazie a due meccanismi principali:

1. L'assortimento indipendente dei cromosomi omologhi durante la metafase I.
2. Il crossing-over tra cromosomi omologhi durante la profase I.

Highlight: La probabilità di un particolare assortimento cromosomico è di 1 su 2^23, ovvero 1 su 8.388.608, senza considerare gli effetti del crossing-over.

Example: In un organismo con solo due paia di cromosomi $n=2$, ci sono già quattro possibili combinazioni di assortimento indipendente durante la meiosi.

La meiosi, oltre a produrre cellule aploidi necessarie per la riproduzione sessuata, è quindi cruciale per generare la diversità genetica all'interno delle popolazioni, contribuendo all'evoluzione e all'adattamento delle specie.

La mitosi e la meiosi sono entrambi processi di divisione cellulare, ma presentano differenze significative nella loro funzione, nel numero di divisioni e nel risultato finale.

Principali differenze:

1. Funzione: La mitosi serve per la crescita, la riparazione tissutale e la riproduzione asessuata. La meiosi è essenziale per la produzione di gameti e la riproduzione sessuata.
2. Numero di divisioni: La mitosi comporta una singola divisione cellulare. La meiosi consiste in due divisioni cellulari consecutive.
3. Numero di cellule figlie: La mitosi produce due cellule figlie. La meiosi genera quattro cellule figlie.
4. Corredo cromosomico delle cellule figlie: Le cellule figlie della mitosi sono diploidi $2n$, identiche alla cellula madre. Le cellule figlie della meiosi sono aploidi $n$, con metà del corredo cromosomico della cellula madre.
5. Variabilità genetica: La mitosi produce cellule geneticamente identiche alla cellula madre. La meiosi introduce variabilità genetica attraverso il crossing-over e l'assortimento indipendente dei cromosomi.

Highlight: Mentre la mitosi mantiene la stabilità genetica, la meiosi promuove la diversità genetica, fondamentale per l'evoluzione delle specie.

Example: In un organismo umano, le cellule somatiche $2n=46$ si dividono per mitosi, mentre le cellule germinali subiscono la meiosi per produrre gameti $n=23$.

La comprensione di queste differenze è cruciale per capire i meccanismi di crescita, riparazione e riproduzione degli organismi eucarioti.

Definition: La riproduzione asessuata è un processo in cui un organismo produce una prole geneticamente identica senza la fusione di gameti, spesso attraverso la mitosi.

Vocabulary: Il termine diploide $2n$ si riferisce a cellule con due set completi di cromosomi, mentre aploide $n$ indica cellule con un solo set di cromosomi.

Questi processi di divisione cellulare, sebbene diversi, sono entrambi essenziali per la vita degli organismi eucarioti, garantendo sia la crescita e il mantenimento dei tessuti che la diversità genetica necessaria per l'adattamento e l'evoluzione.

La mitosi è un processo di divisione nucleare che porta alla formazione di due nuclei geneticamente identici alla cellula madre. Questo processo è fondamentale per la riproduzione cellulare asessuata, la crescita degli organismi e la sostituzione di cellule danneggiate o morte.

Durante la mitosi, il DNA viene impacchettato insieme alle proteine formando strutture chiamate cromatidi fratelli, uniti nel centromero. Il processo si divide in quattro fasi principali:

1. Profase: Si forma il fuso mitotico, un fascio di microtubuli organizzati dal centrosoma. I centrioli si spostano ai lati opposti della cellula.
2. Metafase: I cromosomi si attaccano ai microtubuli tramite il cinetocore, una struttura proteica nel centromero, e si allineano sul piano equatoriale della cellula.
3. Anafase: I cromatidi fratelli si separano e vengono tirati verso i poli opposti della cellula dalle fibre del fuso. La cellula si allunga in questa fase.
4. Telofase: I cromosomi e il fuso si disgregano, mentre si formano due membrane nucleari identiche, completando la divisione nucleare.

Vocabulary: Il cinetocore è una struttura proteica situata nel centromero dei cromosomi che permette l'attacco dei microtubuli durante la divisione cellulare.

Highlight: La mitosi garantisce che ogni cellula figlia riceva un corredo cromosomico identico a quello della cellula madre, essenziale per mantenere la stabilità genetica dell'organismo.

Dopo la divisione nucleare, avviene la citodieresi, ovvero la divisione del citoplasma. Questo processo differisce tra cellule animali e vegetali:

• Nelle cellule animali, la citodieresi avviene tramite un anello di microfilamenti che stringe la cellula come un laccio.
• Nelle cellule vegetali, a causa della parete cellulare rigida, la divisione avviene attraverso la formazione di una piastra cellulare.

Definition: La citodieresi è il processo di divisione del citoplasma che segue la divisione nucleare, completando la separazione delle cellule figlie.

Example: Nelle cellule vegetali, la piastra cellulare si forma dall'unione di vescicole contenenti pectine provenienti dall'apparato di Golgi, creando una nuova parete cellulare tra le cellule figlie.