Come abbiamo visto in questo articolo, nella mitosi da una cellula madre si ottengono due cellule figlie identiche, con lo stesso numero di cromosomi della madre; poiché vi sono tante coppie di cromosomi si parla di cellule a “corredo cromosomico” diploide. La meiosi, invece, è una moltiplicazione “riduttiva”, poiché le cellule figlie hanno un corredo cromosomico dimezzato rispetto alla cellula madre: possiedono un cromosoma solo per ogni coppia. Per le cellule umane, ad esempio, nella mitosi si passa da una cellula con 46 cromosomi, cioè con 23 coppie di cromosomi, a due cellule sempre con 46 cromosomi (23 coppie); nella meiosi, da una cellula progenitrice con 46 cromosomi si passa a cellule con 23 cromosomi (un cromosoma per ogni coppia): il corredo cromosomico così dimezzato è detto aploide.
La meiosi riguarda esclusivamente le cellule germinative o gameti: queste cellule devono avere un numero di cromosomi dimezzato perché nella fecondazione, dall’unione di un gamete maschile con un gamete femminile (entrambi aploidi) originerà lo zigote, la prima cellula diploide dalla quale, per effetto di successive mitosi, derivano tutte le cellule (diploidi) dell’organismo.
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Le tappe della meiosi
La meiosi consente di ottenere una notevole variabilità del patrimonio genetico, per la distribuzione casuale dei membri di ogni coppia di cromosomi all’interno delle cellule figlie (gameti) e per effetto del crossing-over. Le cellule progenitrici (oogoni e spermatogoni) da cui origineranno le cellule germinative (oociti e spermatozoi), aploidi, sono diploidi, posseggono cioè 46 cromosomi, 23 coppie di cromosomi. Ogni coppia è costituita, come per tutte le altre cellule del corpo umano, da un cromosoma proveniente dalla madre e uno dal padre. I due cromosomi che costituiscono una coppia sono simili per forma e dimensione e vengono detti cromosomi omologhi.
La meiosi prevede due divisioni cellulari successive:
- la prima è la divisione riduzionale, nella quale i due cromosomi di ciascuna coppia si separano, andando ciascuno in una sola delle due cellule figlie, che presentano perciò un numero di cromosomi ridotto a metà, ma già divisi in due cromatidi (cioè con DNA raddoppiato e già pronto a una nuova divisione);
- la seconda è una divisione equazionale, simile alla mitosi, nella quale, fin dalla profase, i cromosomi sono divisi in due cromatidi.
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Tappe della divisione riduzionale
- Profase I. In questa fase si evidenziano i cromosomi, divisi in cromatidi; i due cromosomi di ciascuna coppia si con-giungono (sinapsi), costituendo delle formazioni dette tetradi, perché fatte di quattro cromatidi. I geni corrispondenti sui due cromosomi omologhi si vengono così a trovare a stretto contatto e si può avere lo scambio reciproco di porzioni di DNA corrispondenti tra i due cromosomi: questo fenomeno è detto crossing-over. Tale scambio è molto importante perché permette di ottenere dei “nuovi” cromosomi costituiti da porzioni del cromosoma “paterno” e porzioni del cromosoma “materno”: lo scambio di geni, responsabile della trasmissione dei caratteri ereditari, determina una notevole varietà delle caratteristiche della specie umana grazie al continuo mescolamento, di generazione in generazione, di caratteri appartenenti a individui diversi. Rispetto alla mitosi, la profase I presenta le seguenti differenze: – la congiunzione (sinapsi) dei cromosomi omologhi con formazione delle tetradi; – gli scambi reciproci di porzioni di DNA per crossing-over. La profase I è molto lunga e viene suddivisa in diversi stadi:
- leptotene: comparsa dei cromosomi sotto forma di lunghi filamenti singoli e sottili (da lepto, che significa “sottile”);
- zigotene (da zygotos, ossia “unito assieme”): appaiamento dei cromosomi omologhi (sinapsi);
- pachitene: accorciamento e ispessimento dei cromosomi (da pachys, cioè spesso); le coppie di cromosomi vengono definite bivalenti;
- diplotene: sdoppiamento dei cromosomi in cromatidi, con formazione delle tetradi; i cromatidi omologhi si scambiano porzioni di DNA (crossing-over) incrociandosi in punti detti chiasmi.
- diacinesi: scomparsa del nucleolo e della membrana nucleare e formazione del fuso; la diacinesi corrisponde alla prometafase.
- Prometafase I: si forma il fuso mitotico con i centrioli ai poli opposti, mentre la membrana nucleare è scomparsa: non vi sono differenze con la mitosi.
- Metafase I: le fibre del fuso si collegano ai cromosomi: ogni cromosoma, diviso in due cromatidi tenuti insieme per il centromero, è legato alle fi bre del fuso di un solo polo: i cromosomi omologhi sono connessi ai poli opposti. Si ha l’allineamento dei cromosomi sul piano equatoriale (piastra metafasica). Nella mitosi ogni cromosoma è collegato ai due poli; nella meiosi, invece, ogni cromosoma è collegato solo a uno dei due poli, con l’omologo (cioè il cromosoma della stessa coppia) collegato al polo opposto .
- Anafase I: si ha la migrazione dei cromosomi verso i poli. I cromosomi omologhi migrano verso i poli opposti. Nella mitosi il centromero si divide e i due cromatidi costituenti ogni cromosoma migrano verso poli opposti; nella meiosi, invece, il centromero non si divide e tutto il cromosoma formato dai due cromatidi uniti per il centromero migra verso un polo, mentre il suo omologo si porta all’altro polo . Così a un polo avremo 23 cromosomi e all’altro i 23 omologhi, tutti già divisi in due cromatidi.
- Telofase I: si completa la separazione delle due cellule, che sono aploidi perché contengono solo 23 dei 46 cromosomi; ma ogni cromosoma è già“sdoppiato” in due cromatidi uniti per il centromero ed è quindi pronto a una seconda divisione.
Tappe della divisione equazionale
La seconda divisione della meiosi (divisione equazionale) porta alla separazione dei cromatidi. Essa è del tutto uguale a una mitosi che parte da una profase già iniziata, con la differenza che sia la cellula di partenza, con i cromosomi già divisi in due cromatidi, sia le cellule figlie, hanno un numero di cromosomi dimezzato, sono cioè cellule aploidi.
- Profase II: la profase I è molto lenta e si completa in giorni, mesi o addirittura anni; la profase II, invece, inizia subito dopo la telofase I, cioè subito dopo la fine della prima divisione meiotica, senza l’interposizione di una fase di riposo o interfase. 2.
- Prometafase e metafase II: come per la mitosi, si forma il fuso, la piastra equatoriale, e si collegano le fibre del fuso al centromero di ogni cromosoma, che resta così connesso a entrambi i poli.
Per approfondire:
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- Differenze mitosi e meiosi in sintesi [SCHEMA]
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Dott. Emilio Alessio Loiacono
Medico Chirurgo
Direttore dello Staff di Medicina OnLine
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Con “riproduzione” si intende la generazione di nuovi individui tramite la divisione cellulare. bisogna distinguere pero riproduzione sessuata e asessuata.
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