La Meiosi: Produzione di Gameti e Variabilità Genetica

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: Divisione Cellulare per Crescita e Riparazione

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.