Ricerca sul ciclo cellulare

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Data:	16.07.2000
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IL CICLO CELLULARE
Nel suo processo vitale la cellula esplica le funzioni fondamentali sino al momento in cui si impegna nella mitosi, oppure sino alla sua morte. Alcuni tipi di cellule (come i neuroni, i globuli rossi, gli elementi muscolari ecc…), una volta specializzate, non sono più in grado di moltiplicarsi, oppure altre, come quelle gametiche, terminano la loro esistenza con la fusione con un altro elemento germinale.
La maggior parte delle cellule di un organismo, in condizioni normali, percorre un ciclo cellulare, suddivisibile in due fasi principali, quella interfasica, nella quale avviene la crescita e quella mitotica.
I. INTERFASE: è la fase attiva di crescita della cellula e di produzione di sostanze in preparazione della divisione cellulare. E’ costituita da tre sottofasi:
• G1 (gap 1 = primo intervallo) : va dal termine della mitosi all’inizio della sottofase S --- produzione di ribosomi, mitocondri, in più sintesi di RNA e proteine, fra cui gli enzimi necessari alla biosintesi del DNA che, nella fase successiva deve duplicarsi. Se la cellula non è impegnata in processi di moltiplicazione essa resta in questa fase;
• S (= sintesi): si pone tra i due intervalli G1 e G2 --- sintesi del DNA nel nucleo (duplicazione dei cromosomi) e delle proteine istoniche in sede citoplasmatica;
• G2 (gap 2 = secondo intervallo): si pone tra la fine della sottofase S e la mitosi --- sintesi delle proteine necessarie alla mitosi; completata la sintesi del DNA, iniziano i fenomeni di condensazione e spirilizzazione dei cromosomi che si completano nella successiva fase mitotica, rendendosi visibili;
II. MITOSI (FASE M): il processo di divisione cellulare consiste in due eventi: la mitosi (divisione del nucleo) e la citodieresi (divisione citoplasmatica).
LA RIPRODUZIONE
Fra le varie proprietà degli organismi viventi la riproduzione è quella fondamentale, dal momento che assicura la sopravvivenza della specie.
Per quanto il processo riproduttivo possa variare da specie a specie, animale o vegetale, esso può riportarsi a due forme fondamentali: riproduzione asessuata o agamica e riproduzione sessuale o gamica..
• RIPRODUZIONE ASESSUATA: UN INDIVIDUO PRODUCE UNA PROGENIE UGUALE A SE STESSO
E’ un tipo di riproduzione basata su processi di divisione mitotica che portano allo sviluppo di generazioni filiali geneticamente identiche ai genitori. E’ la più semplice perché si sviluppa a partire da poche cellule somatiche di un unico genitore.
Può compiersi in tre diversi modi: per scissione o fissione binaria, per gemmazione o per sporulazione.
I. Scissione o fissione binaria: è tipica dei batteri e protozoi.
Serve ad aumentare il numero delle cellule di un organismo per permettere il suo accrescimento e per riparare o sostituire i vari tessuti.
II. Gemmazione: è tipica dei lieviti, ma anche di alcuni animali pluricellulari come le spugne e i celenterati (attinie, madrespore ecc..).
Si differenzia dalla scissione in quanto si formano due cellule di differenti dimensioni, una cellula madre più grande e una, figlia, più piccola.
III. Sporulazione: è il più diffuso metodo di riproduzione e si attua in tutti gli organismi vegetali, ma anche in molti animali inferiori.
Le spore sono protette da un involucro che le rende resistenti per lungo tempo alle avverse condizioni ambientali, come le basse temperature e la siccità, e assicurano così alla specie la sopravvivenza e la diffusione.
Le spore di alcuni organismi vengono trasportate dal vento; le spore degli organismi acquatici hanno spesso dei flagelli che consentono loro di spostarsi nell’acqua e di allontanarsi dal luogo di origine.
IV. Rigenerazione: questo meccanismo riproduttivo che interessa organismi animali complessi, consente la riformazione di una appendice del corpo amputata, ma a volte è un vero dispositivo di riproduzione, poiché un frammento di un organismo può dare origine all’intero individuo.
Di norma questa riproduzione asessuata fa seguito a una divisione traumatica, dunque occasionale dell’animale, ma in certi casi tale meccanismo è del tutto usuale e innescato da un processo di autoframmentazione.
V. Partenogenesi: consiste nello sviluppo di una cellula-uovo vergine, sino alla formazione di un individuo completo.
In realtà potrebbe essere considerata una riproduzione sessuale piuttosto che asessuale, per il fatto che ne risulta coinvolto un mero gamete.
Anche la mitosi rappresenta una forma di riproduzione asessuata: verrà affrontata più avanti.
• RIPRODUZIONE SESSUALE: I GAMETI SI FONDONO E DANNO ORIGINE A NUOVI INDIVIDUI
Questo tipo di riproduzione implica la fusione di due cellule specializzate (sessualmente diverse), dette gameti: tale unione dà luogo alla vita di un nuovo individuo.
Il gamete maschile è denominato spermio o spermatozoo, il gamete femminile uovo o ovocellula.
La fusione di una cellula uovo con uno spermatozoo viene chiamata fecondazione. Da questa nasce una nuova cellula, lo zigote, o cellula uovo fecondata, in cui le informazioni ereditarie provenienti dai due genitori si uniscono, dando una nuova combinazione che, da un punto di vista genetico, è unica.
Ogni gamete è aploide, cioè possiede un singolo assetto cromosomico (si indica con n), e, pertanto, lo zigote risultante contiene due assetti cromosomici: si dice che è diploide (si indica con 2n).
L’uovo fecondato, dopo la sua stessa genesi, va incontro allo sviluppo, un periodo in cui le cellule si dividono rapidamente per mitosi e si differenziano, durante il quale emerge una forma dell’organismo immatura, che continua a crescere, trasformandosi in un individuo adulto.

• RIPRODUZIONE ASESSUATA: UN INDIVIDUO PRODUCE UNA PROGENIE UGUALE A SE STESSO
I. Scissione o fissione binaria
II. Gemmazione
II. Sporulazione
• RIPRODUZIONE SESSUATA: I GAMETI SI FONDONO E DANNO ORIGINE A NUOVI INDIVIDUI