Appunti di chimica: cromosomi, mitosi e meiosi

tramite: O2O
Difficoltà: media
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Introduzione

Ogni cellula del corpo umano porta in se il suo patrimonio genetico. È estremamente affascinante pensare quante informazioni possono essere dedotte dal nostro genoma, e dunque dalla sequenza del DNA. È essenziale sapere però che i filamenti del DNA non si trovano sparsi nel nucleo cellulare, bensì in uno stato di superavvolgimento, che prende nome della cromatina. La cromatina poi può organizzarsi in vari livelli di avvolgimento; il quinto livello, di massima condensazione, è il livello dei cromosomi metafisici. Vediamo insieme alcuni appunti sulla composizione chimica e sulle caratteristiche chimico-fisiche dei cromosomi stessi, della mitosi e della meiosi.

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Il cromosoma è la fibra da 1400 mm di diametro costruita da due subunità, i cromatidi. Dal punto di vista chimico il cromosoma è un insieme del filamento del DNA, delle proteine istoniche e non-istoniche, attorno alle quali si avvolge la doppia elica, dell'RNA e anche dei sali minerali. Inoltre la condensazione della cromatina nei cromosomi avviene solamente durante la riproduzione cellulare. L'uomo è un organismo diploide in quanto ciascun cromosoma è presente in doppia copia nelle sue cellule, in particolare il corredo cromosomico umano è formato da 23 coppie di cromosomi omologhi, 22 coppie di autosomi e 1 di cromosomi sessuali, per un totale di 46 cromosomi.

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La mitosi è il processo che permette di replicare la cellula madre in due cellule figlie diploidi identiche. Le fasi della mitosi sono 4: profase, metafase, anafase e telofase. La profase è la fase di preparazione al processo della divisione. Nella matafase si dissolve la membrana nucleare; ognuno dei due centrosomi si lega ad uno dei due cromatidi fratelli per ogni cromosoma; i cromosomi vengono portati nella parte mediana della cellula dove si allineano formando la piastra equatoriale. Durante l'anafase i cromatidi fratelli vengono separati per via dell'enzima separasi e migrano verso i centrosomi. L'ultima fase è la telofase, durante la quale i cromosomi si despiralizzano, ricompaiono le membrane nucleari, avviene la citodieresi.

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La meiosi, a differenza della mitosi, riguarda invece esclusivamente le cellule che hanno funzione riproduttiva ed è fondamentale nella riproduzione sessuale. Da una cellula madre diploide avranno origine quattro cellule figlie aploidi, tutte diverse fra di loro. Le fasi della meiosi sono essenzialmente due: Meiosi I e Meiosi II; le loro sottofasi prendono gli stessi nomi delle fasi mitotiche. Durante la Meiosi I si formano i cromosomi visibili e formano le tetradi, quattro cromatidi. Nella profase I avviene il crossing-over, che permette una differenziazione delle cellule figlie da quella madre. Nella metafase I sono le tetradi ad allinearsi sulla piastra equatoriale; nell'anafase I i cromosomi omologhi si separano, formando, attraverso la telofase I, due cellule diploide, figlie del processo di Meiosi I. Durante la Meiosi II avviene la divisione di ogni cellula diploide in altre due, senza la duplicazione cromosomica, quindi i cromatidi fratelli si separano durante l'anafase II.

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Consigli

Non dimenticare mai:
  • è utile, ai fini del corretto apprendimento, possedere delle conoscenze base di genetica, biologia e chimica.

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