Le divisioni cellulari : mitosi e meiosi

Nell'uomo e in tutti gli esseri viventi, le cellule, che formano i vari tessuti il cui insieme forma gli organi che formano gli apparati, sono dette cellule somatiche.

Nell'uomo e in tutti gli esseri viventi che si riproducono sessualmente le cellule riproduttive, spermatozoi e ovociti , sono dette cellule sessuali o gameti.

Le cellule somatiche si ormano per mitosi, i gameti per meiosi.

Le due divisioni cellulari sono precedute dalla duplicazione del materiale genetico, il DNA, perché questo dovrà poi suddividersi nelle nuove cellule.

Il DNA è organizzato in strutture dette cromosomi.

Nell'uomo, sia nelle cellule somatiche che nelle cellule che poi dovranno formare i gameti, il contenuto di DNA è organizzato a formare esattamente 23 coppie di cromosomi considerando che nelle cellule ciascun coppia è formato da un cromosoma che proviene dal padre e da un cromosoma che proviene dalla madre.

Il DNA, poco prima delle divisioni cellulari, si duplica e nell'uomo per duplicazione si forma una quantità doppia di cromosomi, cioè 92 cromosomi.

Mitosi

La mitosi è caratterizzata da una sola divisione cellulare e interessa la divisione delle cellule somatiche: durante le quattro fasi che la caratterizzano (profase,metafase,anafase,telofase) il materiale genetico raddoppiato e organizzato in cromosomi si distribuisce in modo uguale nelle due cellule figlie che saranno identiche alla cellula madre da cui provengono.

Partiamo da una cellula contenente una quantità di materiale genetico raddoppiato, 92 cromosomi, e formiamo due cellule figlie contenente ciascuna 46 cromosomi (quantità di cromosomi presente normalmente nelle cellule somatiche dell’uomo).

Tutte le nostre cellule che formano tessuti che poi si organizzano per formare gli organi e quindi gli apparati contengono infatti 46 cromosomi.

Cellula madre (46 cromosomi) --> il DNA si duplica --> cellula madre contenente 92 cromosomi.

Cellula madre contenente 92 cromosomi --> mitosi --> 2 cellule figlie ciascuna delle quali

contiene 46 cromosomi.

Meiosi

La meiosi interessa la formazione delle cellule sessuali dette anche gameti, spermatozoi e ovociti.

A differenza della mitosi che avviene in tutte le cellule del nostro corpo , la meiosi avviene solo nell'apparato riproduttore, precisamente nei testicoli e nelle ovaie, e in tutti quegli organismi pluricellulari ed eucarioti, animali e vegetali che si riproducono sessualmente.

Pluricellulare : organismo formato da più cellule: l’uomo è un organismo pluricellulare.

Eucariota: organismo in cui il materiale genetico, il DNA , è separato dal citoplasma cellulare da una membrana, detta membrana cellulare. L’insieme di DNA e membrana cellulare forma il nucleo.

La riproduzione sessuale consente la nascita di nuovi individui grazie alla produzione dei gameti che, nella maggior parte degli esseri viventi, vengono prodotti da individui distinti. La maggior parte delle popolazioni, animali e vegetali che popolano il pianeta terra sono costituiti da individui maschi e individui femmina.

Così come la mitosi anche la meiosi è preceduta dalla duplicazione del DNA: i 46 cromosomi presenti nella cellula madre si raddoppiano e diventano 92.

La meiosi è caratterizzata da 2 divisioni cellulari; durante la prima divisione cellulare si dimezza il materiale genetico (92 cromosomi --> 46 cromosomi), si formano due cellule figlie e si attua un processo importantissimo, detto crossing–over in cui tra due cromosomi detti omologhi, quello di origine paterno e materno, avviene uno scambio di piccoli tratti di DNA.

Il crossing–over spiega la diversità genetica tra gli individui.

Durante la seconda divisione cellulare le due cellule figlie si dividono ancora e ciascuna forma altre due cellule figlie in cui il DNA si distribuisce in modo uguale (46 cromosomi --> 23 cromosomi).

Cellula madre ( 46 cromosomi ) --> il DNA si duplica --> cellula madre contenente 92 cromosomi.

1° divisione meiotica --> 2 cellule figlie ciascuna delle quali contiene 46 cromosomi

2° divisione meiotica --> 2 cellule figlie ciascuna delle quali contiene 23 cromosomi.

A differenza della mitosi, in cui si formano alla fine della divisione cellulare due cellule figlie uguali alla cellula madre perché il materiale genetico, il DNA, si distribuisce semplicemente nelle due cellule formate, nella meiosi, al termine delle due divisioni cellulari si formano 4 cellule, in cui il materiale genetico si è dimezzato (siamo partiti da una cellula madre contenente 46 cromosomi e al termine delle 2 divisioni cellulari si sono formate 4 cellule figlie, i gameti, contenenti ciascuno 23 cromosomi. Le 4 cellule formate sono diverse tra loro e dalla cellula madre perché durante il processo di divisione è avvenuto uno scambio di piccoli tratti di DNA tra due cromosomi: il crossing-over).

La riduzione del materiale genetico (da 46 a 23 cromosomi) è necessario perché quando i gameti maschili e femminili si uniscono, devono ripristinare il corretto numero dei cromosomi, infatti, nell'uomo, la cellula derivante dall'unione dei due gameti, lo zigote deve possedere 46 cromosomi.

Se si verifica una variazione nel numero dei cromosomi, lo zigote e poi il nuovo nato avrà una malattia genetica. Ad esempio il soggetto che presenta la Sindrome di Down detta anche Trisomia 21, il numero dei cromosomi non è uguale a 46 ma a 47 e il cromosoma in più è presente nella coppia cromosomica indicata con il numero 21.

Tratto dagli appunti di biologia.