Meiosi
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La meiosi è un processo della riproduzione sessuale mediante il quale una cellula eucariotica con corredo cromosomico diploide (raccolto in un cariotipo) dà origine a quattro cellule con corredo cromosomico aploide, ovvero che da una cellula madre si formano quattro cellule figlie, tutte diverse fra loro. Potrebbe sembrare molto simile alla mitosi ma, al contrario di questa, si ha la riduzione da corredo in doppia copia a corredo a semplice copia, e tramite il cosiddetto crossing-over (incrocio esterno), si ha lo scambio e la ricombinazione genetica.
Nella riproduzione sessuale, la ricombinazione dell'informazione genetica proveniente dalle cellule di due organismi differenti (padre e madre), produce risultati ogni volta diversi, e naturalmente diversi anche dai due genitori.
Ogni genitore fornisce quindi un corredo cromosomico "semplice" aploide (detto anche "dimezzato"), cellula uovo nella femmina e spermatozoo nel maschio; la fusione (fecondazione), dei due corredi dimezzati (materno e paterno) e "rimescolati" ricostituisce il corredo intero, e dà origine ad una singola nuova cellula, detta zigote che diverrà il nuovo individuo.
Il cariotipo cromosomico è l'insieme del numero, della forma e delle dimensioni dei cromosomi che costituiscono il corredo genetico completo dello zigote, e quindi del nuovo individuo.
Ad una duplicazione del materiale genetico, che avviene nella fase pre-meiotica S, corrispondono due divisioni nucleari:
- Prima divisione meiotica o meiosi I (fase Riduzionale)
- Seconda divisione meiotica o meiosi II (fase Equazionale)
Indice |
[modifica] Fasi della divisione cellulare meiotica
Fase pre-meiotica S o interfase I
Avviene la duplicazione del materiale genetico: da ogni cromosoma risultano due cromatidi fratelli identici, attaccati in corrispondenza dei centromeri.
[modifica] Meiosi I
[modifica] Profase I
La meiosi I si apre con la profase, un processo più lungo e complicato della profase mitotica. Si suddivide in 5 stadi: leptootene, in cui il materiale genetico si condensa a formare strutture bastoncellari; zigotene, durante il quale avviene la sinapsi dei cromosomi omologhi; pachitene, in cui avviene il crossing-over, con scambio del materiale genetico; diplotene durante il quale inizia la desinapsi e i cromosomi restano appaiati tramite i chiasmi; diacinesi, in cui avviene la dissoluzione della membrana nucleare e del nucleolo. Durante la profase I, inoltre, si sviluppa il fuso, costituito da due coppie di centrioli, situate ai poli opposti della cellula, da cui fuoriescono fibre di microtubuli. Tali fibre agganciano i cromosomi mediante il cinetocore, una piastra proteica situata a livello del centromero. La profase I può durare per giorni o anche più a lungo e occupa il 90% del tempo richiesto per quasi tutta la divisione meiotica.
[modifica] Metafase I
I cromosomi omologhi sono trascinati dai microtubuli all'equatore cellulare. Si ha l'assortimento indipendente dei cromosomi omologhi. In pratica i cromosomi della madre e del padre si allineano in modo casuale all'equatore.
[modifica] Anafase I
A differenza dell'anafase mitotica, durante questa fase i cromatidi fratelli restano attaccati per i centromeri, mentre i cromosomi omologhi si staccano e migrano ai poli opposti della cellula. In questo modo si ha un corredo cromosomico aploide proprio perché sono gli omologhi parentali a separarsi.
[modifica] Telofase I
La telofase I può variare a seconda della specie. In seguito alla migrazione dei cromosomi omologhi verso i poli opposti della cellula, si può verificare la formazione della membrana nucleare e la citodieresi con la conseguente scissione cellulare, come avveniva nella mitosi; oppure vi è la semplice migrazione dei cromosomi senza scissione.
[modifica] Interfase
In alcuni casi, terminata la Meiosi I, può avvenire l'Interfase in cui i cromosomi si despiralizzano; in molte specie si passa invece direttamente dalla Telofase I alla Profase II.
[modifica] Meiosi II
La seconda divisione meiotica è identica alla mitosi, solo che genera due cellule aploidi, perché non è preceduta da un ciclo cellulare adeguatamente fornito di fase S, e quindi avviene in presenza di un corredo cromosomico n invece che 2n.
[modifica] Profase II
Compaiono nuovamente le fibre del fuso che agganciano i cinetocori dei cromosomi. Nel caso si sia verificata una scissione durante la telofase I, la membrana nucleare si dissolve affinché i microtubuli del fuso possano attaccarsi ai cromosomi.
[modifica] Metafase II
I cromosomi si toccano sulla piastra equatoriale; ogni cromosoma è costituito da 2 cromatidi omologhi fratelli.
[modifica] Anafase II
I centromeri dei cromosomi dei cromatidi fratelli si staccano e i cromatidi si dividono, migrando ai poli della cellula.
[modifica] Telofase II
Ai poli opposti della cellula si cominciano a formare i nuclei e avviene la citodieresi, con la conseguente scissione cellulare.
Ricapitolando: nella meiosi si passa da una cellula immatura con patrimonio genetico (corredo cromosomico) diploide 2n con contenuto di cromatina 4C a quattro cellule mature aploidi n con contenuto di cromatina 1C.
[modifica] Sinapsi e crossing-over
La sinapsi è il processo che permette la spartizione dei cromosomi omologhi in due corredi aploidi durante la profase I. Ciascun cromosoma è formato da due cromatidi, e quindi quattro cromatidi formano una tetrade. In seguito alla sinapsi degli omologhi avviene il crossing-over, un processo mediante il quale i cromosomi omologhi si scambiano parti equivalenti, determinando nuove combinazioni di geni. Il risultato visibile del crossing over è una struttura a croce chiamata chiasmo. In ciascun chiasmo i cromosomi omologhi possono scambiarsi segmenti di cromatidi.
[modifica] Meiosi umana
Nell'essere umano, come negli altri organismi aventi una riproduzione sessuata, i gameti prima di giungere a maturazione completa, e quindi pronti per la fecondazione, subiscono le due divisioni meiotiche al fine di dimezzare il corredo diploide e renderlo aploide.
Nell'uomo avviene la spermatogenesi, al termine della quale giunge a piena maturazione lo spermatozoo, il gamete maschile.
spermatogonio -> spermatocita I -> spermatocita II -> spermatidi -> spermatozoo
Nella donna avviene l' ovogenesi, al termine della quale giunge a piena maturazione l'ovulo, il gamete femminile.
ovogonio -> ovocita I -> ovocita II -> corpuscolo polare -> ovulo + 3 corpuscoli polari (che verranno poi degenerati).
Ovviamente nelle cellule somatiche, (si intendono per somatiche le normali cellule del soma (corpo) con corredo diploide) questi processi non avvengono.
Le cellule del corpo quando si riproducono hanno un sistema di duplicazione semplice detto mitosi.
[modifica] Voci correlate
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