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Lezioni di Biologia per la scuola primaria, secondaria e superiore

La membrana plasmatica e la parete cellulare

La membrana plasmatica, con le proteine intrinseche, i glicolipidi e le glicoproteine, assolve due importanti funzioni:

  • funzioni di trasporto
  • funzioni captative

Per quanto riguarda il trasporto esso può essere effettuato secondo tre diverse modalità. Se avviene senza consumo di energia, attraverso il doppio strato fosfolipidico, si parla di trasporto passivo: esso funziona solo secondo gradiente di concentrazione, cioè gli ioni e le molecole si spostano dalle zone dove sono più concentrate verso quelle dove la loro concentrazione è minore. Un caso particolare di trasporto è quello che convolge l’acqua che, essendo polare, passa attraverso la membrana tramite dei pori molecolari (proteine trans membrana) mediante il meccanismo osmotico. Se il trasporto avviene sempre senza consumo di energia ma è mediato da particolari proteine di membrana (carrier) si parla di trasporto facilitato o diffusione facilitata.

In questa tabella trovi quali sono le principali differenze mitosi meiosi messe a confronto

Mitosi

Meiosi

1) Una divisione equazionale che separa i cromatidi fratelli.

1) Il primo stadio è una divisione riduzionale che separa i cromosomi omologhi alla prima anafase; i cromatidi fratelli si separano alla seconda anafase in una divisione equazionale.

2) Una divisione per ciclo, cioè una divisione citoplasmatica (citodieresi) per ogni divisione equazionale cromosomica.

2) Due divisioni per ciclo, cioè due divisioni citoplasmatiche, una delle quali segue la divisione cromosomica riduzionale e l'altra la divisione cromosomica equazionale.

3) I cromosomi omologhi non si appaiano; non avviene, quindi, scambio genetico fra cromosomi omologhi.

3) I cromosomi si appaiano per formare le tetradi; avviene lo scambio genetico fra gli omologhi, in corrispondenza dei chiasmi.

4) Vengono prodotte due cellule figlie per ciclo.

4) Si hanno quattro cellule figlie (gameti o spore) per ciclo.

5) I contenuti genetici dei prodotti mitotici sono identici.

5) I contenuti genetici dei prodotti meiotici sono diversi, sia perché formati dai cromosomi di entrambi i genitori, sia perché c'è stato il crossing over.

6) Il numero cromosomico delle cellule figlie è lo stesso di quello della cellula madre (diploide)

6) Il numero cromosomico dei prodotti meiotici è pari alla metà di quello della cellula madre.

7) I prodotti mitotici sono normalmente capaci di subire ulteriori divisioni mitotiche.

7) I prodotti meiotici non possono subire un'altra divisione meiotica, ma eventualmente altre divisioni mitotiche.

8) Normalmente avviene in quasi tutte le cellule somatiche.

8) Avviene solo in cellule specializzate della linea germinale.

9) Ha inizio allo stato di zigote e continua per tutta la vita dell'organismo.

9) Avviene solo dopo che un organismo superiore ha incominciato a maturare e allo stato di zigote in molte alghe e funghi.

Vedi anche, su questo sito: mitosi, meiosi.

Appunti dell'Università Politecnica delle Marche

La genetica è la scienza che studia le modalità di trasmissione dei caratteri ereditari. Essi possono manifestarsi in una determinata specie vivente con:

  • unica modalità (come ad esempio la simmetria corporea)
  • diverse modalità, cioè con polimorfismo dei caratteri.

La genetica può essere suddivisa in:

  1. genetica classica, che si basa sull'osservazione dei risultati ottenuti mediante incroci sperimentali;
  2. genetica molecolare, che si fonda sull'elaborazione di modelli inerenti i meccanismi di duplicazione del DNA, di riproduzione (meiosi) e di sintesi proteica.

Genetica

Nel 1865 un monaco boemo, Gregor Mendel, pubblicò i risultati di varie sperimentazioni in un lavoro dal titolo "Esperimenti sull'ibridazione delle piante". Questi studi, condotti nell'arco di otto anni, permisero di formulare le leggi che stanno alla base dell'ereditarietà. Ai tempi di Mendel non si sapeva ancora niente dei cromosomi ed era radicata la convinzione che i caratteri presenti nella progenie derivassero dal mescolamento di non ben specificate "essenze". Secondo il principio dell'ereditarietà per mescolamento, quei caratteri ritenuti vantaggiosi, in genere, da allevatori e agricoltori, venivano "diluiti" nelle generazioni successive, per apparire nella progenie a metà, successivamente ad un quarto e così via. Grazie agli studi quantitativi, condotti con metodo e determinazione, Mendel giunse alla conclusione che i caratteri ereditari fossero "discreti", cioè delle unità finite e distinte, proponendo quindi un modello di ereditarietà particolata. Solo successivamente a queste unità discrete fu assegnata la definizione che ancora oggi utilizziamo: i geni.

Gregor Mendel (fonte: U.S. National Library of Medicine)

Gregor Mendel (fonte: U.S. National Library of Medicine)

 

Dopo l’affermazione degli esperimenti di Mendel, che peraltro rimasero pressoché sconosciuti per circa trent’anni, furono molti gli studiosi che ottennero risultati analoghi ma, nello stesso tempo, si notarono anche degli scostamenti dalle leggi di Mendel, talvolta anche abbastanza evidenti.

Nel 1902 il botanico e naturalista olandese Hugo de Vries, studiando gli incroci su Oenothera biennis, la rapunzia europea, vide che in alcuni casi comparivano dei caratteri totalmente nuovi: queste improvvise modificazioni ereditarie furono da lui stesso chiamate mutazioni. Gli organismi che presentavano le mutazioni furono denominati mutanti.

Mitosi

Generalità sulla mitosi

La mitosi è un processo, nell'ambito del ciclo cellulare, in cui la cellula deve suddividere il proprio genoma in maniera tale che le cellule figlie abbiano, al termine, un ugual numero di cromosomi. Ricordiamo che la cellula ha già raddoppiato il proprio DNA nella fase S del ciclo cellulare. Nella prima fase della mitosi questo DNA si organizza sotto forma di cromosomi, ciascuno formato da due cromatidi, bastoncelli che sono copie identiche l'uno dell'altro. Successivamente i cromatidi si separeranno e verranno destinati ai nuclei delle cellule figlie.

É come se il nostro genoma fosse un romanzo, un libro composto da più capitoli, i cromosomi. La cellula prima fa una copia completa di ogni capitolo e successivamente sudpide queste copie in modo tale che ogni cellula abbia il suo "libro" completo, con tutti i capitoli di cui è composto, necessari alla comprensione del romanzo.

Dopo l'ultima fase della mitosi, quasi sempre il citoplasma viene piso e si formeranno due cellule indipendenti, ciascuna con il genoma identico e completo.

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