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La riproduzione cellulare, mitosi, meiosi

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  • 1. Riproduzione
  • 2. CICLO VITALE DEI VIVENTI
  • 3. RIPRODUZIONE Essa si manifesta a partire dalle singole cellule. RIPRODUZIONE CELLULARE Il meccanismo con cui una cellula da origine ad altre cellule La riproduzione cellulare permette di ottenere: • la riproduzione degli organismi • la crescita e lo sviluppo degli organismi pluricellulari • la riparazione dei tessuti e il ricambio cellulare È la funzione che consente agli esseri viventi di generare altri esseri simili. Non è indispensabile alla sopravvivenza dell’individuo, ma è essenziale per il mantenimento della specie.
  • 4. Il Ciclo Cellulare Le cellule si riproducono attraverso una sequenza ordinata di eventi in cui: duplicano i loro contenuti e si dividono in due. la serie di eventi che avvengono in una cellula tra una divisione cellulare e quella successiva
  • 5. Nel ciclo cellulare si distinguono 2 fasi: INTERFASE fase G 1 (crescita cellulare) fase S (duplicazione del DNA) fase G 2 (preparazione alla divisione) FASE MITOTICA Mitosi (divisione nucleare) Citodieresi (divisione citoplasmatica) Fasi del Ciclo Cellulare
  • 6. FASE M DEL CICLO CELLULARE STADIO M MITOSI MEIOSI
  • 7. MITOSI MEIOSI Processo che porta alla formazione di 2 cellule figlie aventi lo stesso corredo cromosomico della cellula madre Processo che porta alla formazione di 4 cellule figlie aventi la metà del corredo cromosomico della cellula madre
  • 8. Quando interviene la mitosi? nelle CELLULE SOMATICHE Crescita, sviluppo e ricambio cellulare
  • 9. FASI DELLA MITOSI
  • 10. INTERFASE <ul><li>Periodo di preparazione, nel quale la cellula: </li></ul><ul><li>cresce (fase G 1 ) </li></ul><ul><li>duplica il DNA (fase S) </li></ul><ul><li>si prepara alla divisione (fase G 1 ) </li></ul>In questa fase nel nucleo della cellula il materiale genetico si presente sottoforma di cromatina (una matassa diffusa); solo quando la cellula si avvicina alla fase M la cromatina si organizza in cromosomi (strutture a bastoncello)
  • 11. PROFASE I cromosomi sono costituiti da 2 cromatidi fratelli tenuti insieme dal centromero. Intanto la membrana nucleare comincia a scomparire.
  • 12.  
  • 13. METAFASE <ul><li>La membrana nucleare scompare. </li></ul><ul><li>Si forma il fuso mitotico (struttura formata da microtubuli ai quali si agganciano i cromosomi). </li></ul><ul><li>I cromosomi si dispongono sul piano equatoriale della cellula. </li></ul>
  • 14.  
  • 15. ANAFASE I 2 cromatidi si separano, tirati dalle fibre del fuso e migrano verso i poli opposti della cellula
  • 16. TELOFASE <ul><li>I 2 cromatidi, giunti ai poli della cellula, si trasformano di nuovo in cromatina. </li></ul><ul><li>Il fuso mitotico scompare. </li></ul><ul><li>Si formano 2 nuove membrane nucleari intorno a ciascun corredo cromosomico. </li></ul>
  • 17. CITODIERESI Nella zona equatoriale si forma una strozzatura (struttura ad anello) che costringe le 2 cellule figlie a separarsi totalmente
  • 18. … nelle cellule vegetali
  • 19.  
  • 20. MEIOSI
  • 21. Quando interviene la meiosi? nelle CELLULE GERMINALI / GAMETI Riproduzione degli organismi
  • 22. Cellule Germinali-GAMETI
  • 23. <ul><li>DIPLOIDE ( 2n ) </li></ul><ul><li>Cellule somatiche. </li></ul><ul><li>Intero corredo cromosomico di quella specie. </li></ul><ul><li>Formato da n coppie di cromosomi, uno di origine paterna e uno di origine materna. </li></ul><ul><li>I cromosomi di ogni coppia sono simili per forma e dimensioni ( omologhi ) </li></ul><ul><li>APLOIDE ( n ) </li></ul><ul><li>Cellule germinali (gameti). </li></ul><ul><li>Metà corredo cromosomico. </li></ul><ul><li>Formato da n cromosomi. </li></ul>CORREDO CROMOSOMICO : l’insieme di tutti i cromosomi di 1 cellula, tipico di quella specie
  • 24. Il numero dei cromosomi è tipico per ogni specie. Specie umana: 46 cromosomi (2n) , 23 coppie (n)
  • 25. 2n Coppia di Cromosomi Omologhi 2n Cromatidi Fratelli n n n n n n MEIOSI Cromosomi simili per forma, grandezza e funzione <ul><li>Profase I </li></ul><ul><li>Metafase I </li></ul><ul><li>Anafase I </li></ul><ul><li>Telofase I </li></ul><ul><li>Profase II </li></ul><ul><li>Metafase II </li></ul><ul><li>Anafase II </li></ul><ul><li>Telofase II </li></ul><ul><li>Leptotene </li></ul><ul><li>Zigotene </li></ul><ul><li>Pachitene </li></ul><ul><li>Diplotene </li></ul><ul><li>Diacinesi </li></ul>REPLICAZIONE MEIOSI I MEIOSI II
  • 26. PROFASE I
  • 27. MEIOSI I
  • 28. MEIOSI II
  • 29. 1 Cellula Madre (2n) 4 Cellule Figlie (n)
  • 30.  
  • 31. MITOSI MEIOSI
  • 32. DETERMINAZIONE DEL SESSO
  • 33. RIPRODUZIONE La riproduzione è un processo attraverso il quale un organismo vivente dà origine ad uno o più discendenti, garantendo la conservazione della specie. <ul><li>Si possono distinguere due tipi di riproduzione: </li></ul><ul><li>Asessuale o vegetativa </li></ul><ul><li>Sessuale </li></ul>
  • 34. Nella RIPRODUZIONE ASESSUATA un individuo produce, tramite MITOSI , discendenti geneticamente simili tra loro e all'individuo che li ha generati ( CLONI ) La mitosi è un processo biologico che consente agli organismi sia di accrescersi che di riprodursi (asessualmente) Nella mitosi, il materiale genetico parentale viene equalmente distribuito in due &quot;cellule figlie&quot;.
  • 35. <ul><li>MEIOSI : produzione di 4 cellule aploidi (n) a partire da una cellula diploide (2n) </li></ul><ul><li>FECONDAZIONE O SINGAMIA di due cellule aploidi: </li></ul>LA RIPRODUZIONE SESSUATA è caratterizzata da due eventi: Il materiale genetico subisce una riduzione (da 2n a n) ZIGOTE
  • 36. La riproduzione asessuata è un processo &quot;conservativo&quot; in grado di trasmettere invariato il patrimonio genetico parentale ai discendenti. Questo processo risulta particolarmente efficiente nel caso in cui le condizioni ambientali restino favorevoli: in questo caso le generazioni successive si adattano e sopravvivono bene come le precedenti. DIFFERENZE La riproduzione sessuata è un processo che determina grandissima variabilità nella composizione genica dei discendenti, che potranno rispondere in maniera indipendente alle sollecitazioni dell’ambiente. Favorisce la sopravvivenza della specie, grazie alla produzione di individui capaci di riprodursi anche se le condizioni ambientali vengono modificate. La variabilità è garantita dalla meiosi .
  • 37. Vantaggi : maggiore rapidità di diffusione, maggior successo riproduttivo Svantaggi : tutti gli organismi figli sono geneticamente identici tra loro e rispetto al genitore  nessuna variabilità, maggior pericolo per la specie se vi sono cambiamenti ambientali Vantaggi e svantaggi della riproduzione asessuata Per questi motivi, molte specie alternano generazioni a riproduzione asessuata (in condizioni ambientali favorevoli) con generazioni a riproduzione sessuata (in condizioni sfavorevoli).
  • 38. Riproduzione sessuata Vantaggi : maggiore variabilità Svantaggi : maggior costo energetico, necessità di produrre un numero elevato di gameti perché il successo riproduttivo è minore.
  • 39. Riproduzione sessuata e diploidia In certe specie si alternano generazioni aploidi e generazioni diploidi, tuttavia vi è stata una tendenza evolutiva alla diploidia La diploidia è vantaggiosa perché rende l’informazione genetica più variabile.
  • 40. MODALITA’DI RIPRODUZIONE ASESSUATA <ul><li>SCISSIONE </li></ul><ul><li>GEMMAZIONE </li></ul><ul><li>SPORULAZIONE </li></ul><ul><li>FRAMMENTAZIONE </li></ul>
  • 41. SCISSIONE Consiste nella divisione di una cellula madre in due cellule figlie identiche (procarioti e alghe unicellulari).
  • 42. GEMMAZIONE Sul corpo dell’organismo compare una protuberanza (gemma) che può staccarsi per formare un individuo autonomo, oppure può rimanere attaccata alla cellula madre e formare una colonia. Si discosta dalla scissione per la diseguale ripartizione del citoplasma tra le due cellule in divisione (spugne di mare). Lieviti (Ascomiceti in divisione)
  • 43. SPORULAZIONE Consiste nella formazione di tante cellule figlie (spore) all’interno della cellula madre che vengono liberate all’esterno quando le condizioni sono sfavorevoli (unicellulari).
  • 44. SESSUATA / ASESSUATA Pennales : simmetria bilaterale Centrales : simmetria raggiata Dopo un certo numero di divisioni, numerosi individui raggiungono una dimensione limite, interviene la riproduzione sessuale
  • 45. RIPRODUZIONE SESSUATA Avviene mediante l’unione di 2 cellule figlie, gameti, provenienti da 2 organismi di sesso diverso; i gameti si uniscono attraverso il processo di fecondazione, originando il nuovo individuo (pluricellulari). FECONDAZIONE ESTERNA FECONDAZIONE INTERNA Ovipari (uccelli) Vivipari (mammiferi) Ovovipari (rettili) Pesci Anfibi Invertebrati
  • 46. Test di verifica: adesso tocca a te!

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