Meiosi Flashcards
Mitosi vs meiosi
La mitosi, processo di divisione cellulare tipico delle cellule somatiche, porta alla formazione di due cellule figlie diploidi, con corredi genetici identici tra loro e a quello della cellula madre che le ha generate. La meiosi, invece, è un processo di divisione cellulare che porta alla produzione di cellule figlie aploidi. Negli animali pluricellulari è tipica delle cellule della linea germinale e porta alla formazione di quattro cellule aploidi, i gameti, come risultato della separazione delle coppie di cromosomi omologhi.
Dalla meiosi dipende, quindi, il processo di riproduzione sessuale, che, grazie alla fusione di due gameti aploidi mediante il processo di fecondazione, porta alla formazione di una nuova cellula diploide, lo zigote, dalla quale si sviluppa un nuovo organismo.
profase I
a. La profase I è a sua volta suddivisa in cinque sottofasi:
i. Nella fase di leptotene la cromatina comincia a condensarsi e i cromosomi omologhi cominciano ad avvicinarsi.
ii. In zigotene si verifica l’appaiamento tra i cromosomi omologhi mediante l’intervento di un complesso proteico, il complesso sinaptinemale, che si estende tra i due cromosomi. Poiché ciascun cromosoma è costituito da due cromatidi fratelli, ci si riferisce ai due cromosomi omologhi appaiati con il termine tetrade.
iii. Nella successiva fase di pachitene, il complesso sinaptinemale è completo e tra i due cromosomi omologhi può avvenire il crossing-over, ovvero lo scambio di porzioni di DNA corrispondenti tra il loro cromosoma di origine paterna e quello di origine materna, garantendo la ricombinazione genica. Il fenomeno del crossing-over, infatti, dà origine a cromosomi geneticamente diversi tra loro e da quelli della cellula parentale. Completato il crossing-over, il complesso sinaptinemale scompare lasciando i cromosomi omologhi uniti soltanto nei punti, i chiasmi, nei quali è avvenuto lo scambio.
iv. Durante il diplotene i cromosomi omologhi cominciano a separarsi (i due cromosomi appaiati si allontanano l’uno dall’altro tranne nei punti dove si sono formati chiasmi).
v. Segue la fase di diacinesi, durante la quale i cromosomi terminano il loro processo di spiralizzazione e, in seguito al dissolvimento dell’involucro nucleare, si liberano nel citoplasma per avviarsi alla successiva metafase I.
metafase I
b. In metafase I i cromosomi omologhi, ancora uniti a livello dei chiasmi, si dispongono lungo il piano equatoriale della cellula e vengono raggiunti dai microtubuli del fuso.
anafase I
c. In anafase I avviene la separazione dei cromosomi omologhi (ognuno ancora costituito da due cromatidi), che migrano verso i poli opposti della cellula.
telofase I
d. Nella successiva telofase I si depolimerizzano i microtubuli del fuso e si ricostituisce l’involucro nucleare. Segue quindi la citodieresi. Le due cellule risultanti possiedono un corredo genetico dimezzato (aploide), pertanto la meiosi I è definita riduzionale.
meiosi II
- Immediatamente dopo la citodieresi, per le due cellule originatesi in meiosi I inizia la meiosi II, processo molto simile alla mitosi. In profase II si disorganizza l’involucro nucleare e si comincia a organizzare il fuso. In metafase II i cromosomi si dispongono lungo la piastra equatoriale, dove vengono raggiunti dai microtubuli del fuso, che agganciano i cinetocori dei cromatidi fratelli, separandoli durante l’anafase II e trainandoli ai poli opposti della cellula. Nella successiva telofase II il fuso si depolimerizza e si ripristina l’involucro nucleare, mentre i cromosomi cominciano a despiralizzarsi. Segue la citodieresi, che separa ciascuna cellula aploide in due cellule figlie aploidi. La meiosi Il non altera quindi il numero aploide dei cromosomi, segregando solo i cromatidi fratelli nelle cellule figlie ed è pertanto definita equazionale.
gametogenesi
La gametogenesi è il processo mediante il quale si producono cellule aploidi, definite gameti, indispensabili per garantire la riproduzione sessuale.
L’intero processo avviene nelle gonadi, testicolo e ovaio, a carico delle cellule germinali. Tali cellule diploidi, spermatogoni – in linea maschile – e ovogoni – in linea femminile –, si moltiplicano inizialmente per mitosi, per poi accrescersi e dare origine a spermatociti e ovociti primari. Queste cellule, diploidi, si dividono per meiosi per produrre gameti aploidi. I gameti prodotti sono frutto di un’intensa attività di ricombinazione genica realizzatasi mediante il crossing-over e la casuale segregazione dei cromosomi omologhi e dei cromatidi; pertanto, non sono mai geneticamente identici tra loro.
Con la spermatogenesi, da ogni spermatocito primario che entra in meiosi si formano due spermatociti secondari aploidi al termine della prima divisione meiotica e quattro cellule aploidi, gli spermatidi al termine della seconda divisione meiotica, che si differenziano in quattro spermatozoi perfettamente funzionanti. Anche con l’ovogenesi, da ogni ovocito primario che entra in meiosi si originano quattro cellule aploidi, ma soltanto una, definita cellula uovo, è funzionante, mentre le altre tre, dette globuli polari, sono di dimensioni molto ridotte e vanno incontro a degenerazione.
I due processi sono molto simili; le tempistiche sono differenti: la spermatogenesi inizia dopo la pubertà e da allora è un processo continuo che dura tutta la vita, mentre l’ovogenesi: a donna compie le prime fasi dell’ovogenesi quando è ancora un feto di 2-5 mesi. Gli ovociti I prodotti resteranno congelati fino alla pubertà. … Quando avviene la fecondazione, l’ovocita secondario porta a termine la meiosi II dando origine all’ovotidio.
