Contenuto
- Comprensione dei concetti chiave
- Mitosi: riproduzione asessuale
- Meiosi: genetica della riproduzione
- Il DNA cambia durante il ciclo cellulare
Per miliardi di anni, gli organismi viventi sono sopravvissuti, riprodotti e adattati attraverso la trasmissione di acido desossiribonucleico (DNA) da una generazione all'altra. Una delle più grandi meraviglie della scienza è il modo in cui una cellula microscopica riesce a trasmettere tutte le istruzioni necessarie per trasformarsi in una formica, un elefante o un essere umano. Errori nella duplicazione e nella separazione del DNA possono provocare morte o mutazione premature. I cromosomi sono più compatti (condensati) quando si allineano in metafase e si dividono in telofase per mantenere intatte le molecole di DNA.
Comprensione dei concetti chiave
La sequenza di basi in un filone di DNA costituisce il genoma unico di ogni individuo. Le forme di vita avanzate come le cellule eucariotiche contengono un nucleo che ospita materiale genetico (cromosomi) quando la cellula cresce normalmente. Il DNA si condensa in cromosomi. Quando è il momento giusto per la divisione della cellula, la membrana nucleare si disintegra e i cromosomi sono in movimento.
La struttura di un cromosoma ha tutto a che fare con lo scopo di ciascuna fase del ciclo cellulare. È più facile ricordare quando i cromosomi si condensano una volta capito perché i cromosomi sono compattati in primo luogo. Comprendere la definizione di cromatina e cromosomi è un buon punto di partenza.
Mitosi: riproduzione asessuale
I corpi animali, vegetali e umani in genere crescono e riparano i tessuti subendo una riproduzione asessuata (mitosi) in cellule somatiche (non riproduttive) con un set completo di cromosomi. La divisione cellulare inizia quando la cellula ha assorbito sufficienti nutrienti e ha replicato il DNA nel nucleo. I cromatidi fratelli si allineano e poi si dividono per formare nuove celle, identiche alla cellula madre. La mitosi è un modo rapido ed efficace per aumentare il conteggio delle cellule e sostituire le cellule malsane.
Meiosi: genetica della riproduzione
Gli animali, le piante di ordine superiore e gli esseri umani trasmettono i loro geni alla prole attraverso il processo di meiosi. La prima fase della divisione cellulare differisce dalla mitosi da uno scambio casuale di geni nelle cellule sessuali aploidi. I cromosomi si allineano e scambiano frammenti di geni, si dividono attraverso il citoplasma e formano spermatozoi, un uovo o spore. Un uovo fecondato cresce in un organismo geneticamente simile e diverso dai genitori.
Il DNA cambia durante il ciclo cellulare
Durante la normale crescita cellulare, la cromatina si condensa in cromosomi non ancora visibili al microscopio ottico. Questo è uno stadio chiamato interphase. Chromotid si replica in due metà tenute insieme da un centromero. Dopo la formazione di questi cromatidi fratelli, procede la fase successiva del ciclo cellulare; questo è prophase, quando la cromatina si condensa in cromosomi al punto in cui i cromatidi fratelli possono essere visti al microscopio ottico.
Il prossimo è metafase; i cromosomi sono altamente condensati e ben visibili al microscopio ottico quando si allineano sulla piastra metafase al centro della cellula. (Forma di cromosomi tetradi quando entrano in metafase durante la meiosi. Una tetrad include una coppia di cromatidi fratelli della madre e una coppia di cromatidi fratelli del padre.) Il prossimo è anaphase, in cui i cromatidi iniziano a separarsi, dirigendosi verso ciascuna estremità della cellula. Finalmente c'è telofase: In ogni cellula si forma un involucro nucleare e il DNA si decondensa in cromatina.