Migliore risposta
Dovrei iniziare con il processo del ciclo cellulare per una migliore clearance. Il ciclo cellulare comprende principalmente 4 fasi. 1) Mitosi 2) Fase G1 (fase Gap) 3) Fase S (Sintesi) 4) Fase G2 (Fase Gap) Insieme le fasi G1, S e G2 sono chiamate interfase.
Prima fase: Mitosi Qui cell si divide in due cellule figlie geneticamente identiche, che comprendono 5 stadi: profase – il DNA condensa, organizzato nella classica struttura cromosomica. prometafase – I microtubuli si attaccano al cinetocore dei cromosomi. metafase – Cromosomi allineati alla piastra centrale anafase – I cromosomi si separano dal cinetocore e si muovono verso i poli opposti delle cellule. telofase – Si verifica la rottura del fuso e si sviluppa un involucro nucleare attorno al cromosoma. La mitosi è seguita dalla citochinesi in cui le cellule si dividono per produrre due cellule figlie identiche. Alcune cellule lasciano il ciclo cellulare dopo la mitosi ed entrano nella fase G0 (Gap 0). Questa è la fase di riposo e le cellule in questa fase non si dividono più.
Interfase: fase Gap 1: qui le cellule crescono fino alla loro dimensione completa e svolgono molte funzioni biochimiche e sintetizzano nuovi orgenalls.
Fase di sintesi: questa è una fase importante poiché qui avviene la replicazione del DNA. Dopo la replicazione, ogni cromosoma è ora costituito da due cromatidi fratelli. Pertanto, la quantità di DNA nella cellula è effettivamente raddoppiata, anche se la conta dei cromosomi della cellula rimane a 2 n .
Fase Gap 2: durante la fase G2 la cellula sintetizza una varietà di proteine. Di particolare importanza per il ciclo cellulare, la maggior parte dei microtubuli – proteine necessarie durante la mitosi – vengono prodotti durante G2. Le cellule riprendono a entrare nella mitosi. Ci sono punti di controllo tra le fasi. Questi includono, punto di controllo G1 / s: controllare le cellule per avviare la sintesi del DNA Punto di controllo G2 / M: controllare che la sintesi del DNA meteorologico sia stata completata correttamente o meno e limpegno alla mitosi. Punto di controllo del fuso: controllare che tutti i cromosomi siano correttamente attaccati alla fibra del fuso o meno, nonché verificare la separazione dei cromatidi fratelli. Spero che questo sia utile.
Risposta
Immagine: Diadi (coppia omologa) 7.1: cromosomi
- Per la maggior parte della vita della cellula , i cromosomi sono troppo allungati e tenui per essere visti al microscopio. Tuttavia, prima che una cellula sia pronta per la divisione per mitosi , ogni cromosoma viene duplicato (durante la fase S del ciclo cellulare). Allinizio della mitosi, i cromosomi duplicati si condensano in strutture corte (~ 5 µm) che possono essere colorate e facilmente osservate al microscopio ottico. Questi cromosomi duplicati sono chiamati diadi .
- Quando vengono visti per la prima volta, i duplicati vengono tenuti insieme nelle loro centromeri . Negli esseri umani, il centromero contiene 1–10 milioni di paia di basi di DNA. La maggior parte di questo è DNA ripetitivo: brevi sequenze (ad esempio 171 bp) ripetute più e più volte in matrici tandem. Mentre sono ancora attaccati, è comune chiamare i cromosomi duplicati cromatidi fratelli , ma ciò non dovrebbe oscurare il fatto che ognuno è un cromosoma autentico con un complemento di geni.
Il cinetocore è un complesso di> 80 diverse proteine che si formano in ogni centromero e funge da punto di attacco per le fibre del fuso che separeranno i cromatidi fratelli mentre la mitosi procede in anafase. Il più corto dei due bracci che si estendono dal centromero è chiamato p – arm ; più lungo è il q – arm . La colorazione con il metodo tripsina-Giemsa rivela una serie di bande chiare e scure alternate chiamate bande G . Le bande G sono numerate e forniscono “indirizzi” per lassegnazione di loci genici.
Immagine : La struttura di un cromosoma . Un cromosoma duplicato è composto da due cromatidi fratelli, legati insieme in un punto di attacco chiamato “centromero”. Hans Ris, Università del Wisconsin, Madison, WI. http://www.nature.com/scitable/resource?action=showFullImageForTopic&imgSrc=/scitable/content/ne0000/ne0000/ne0000/ne0000/104572910/18336\_2.jpg
Per capire la risposta dovremmo comprendere alcune nozioni di base; questi ci aiuterebbero a comprendere la logica esatta applicata per arrivare a una soluzione.
Innanzitutto, per gli studenti che hanno fretta, fornirò la risposta –
Una cosa importante che dovrebbe essere ricordato qui è che, anche se il cromosoma in una cellula, che ha superato la fase S , sembra essere singolo o 1 (uno) se visto al microscopio, il materiale genetico ha subito una duplicazione . Quindi, anche se il centromero sembra essere singolo, ha il doppio della quantità di materiale genetico unito attraverso la coesina ( Le coesine tengono insieme i cromatidi fratelli dopo la replicazione del DNA fino allanafase durante la rimozione dei conduttori di coesina alla separazione dei cromatidi fratelli Cohesin – Wikipedia ), rispetto a un centromero di una cellula a riposo (non divisibile); pertanto, si separa in due in Anafase (mitosi) e Anafase II (meiosi).
Quando una cellula entra in anaphase , cohesin Cohesin – Wikipedia è precipitosamente degradato e i cromatidi fratelli della cellula si separano ai poli opposti del fuso .
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ie La cellula umana è diploide, con 2n = 46. Nella profase della mitosi, le cellule hanno \_\_46\_\_ cromosomi per cellula, ciascuna con \_\_2\_\_ cromatidi. In anafase della mitosi, le cellule hanno \_\_92\_\_ cromosomi per cellula, ciascuna con \_\_1\_\_ cromatidi.
Ci sono 46 cromosomi in una cellula umana e quindi 46 centromeri (o uguale al numero di cromosomi in una cella, ad esempio 2 n ) presso Anafase I ; mentre in Anaphase II sono presenti 46 (2 n ) centromeri e 46 (2 n ) cromatidi .
Ci sono 92 (4 n ) centromeri e 92 cromatidi (4 n ) presso Anafase della mitosi .
Immagine : Ultrastruttura cinetocore dei vertebrati ( A) Schema di un cromosoma mitotico con cromatidi gemelli accoppiati il cromatide a destra è attaccato ai microtubuli e il cromatide a sinistra è distaccato. Il cinetocore interno, il cinetocore esterno, il centromero interno e la corona fibrosa, che è rilevabile sul cinetocore non collegato, sono evidenziati. (B) Micrografia elettronica di un cinetocore umano (immagine per gentile concessione di Y. Dong e B. McEwen, State University di New York ad Albany, USA). La microfotografia rappresenta una singola fetta di un volume tomografico di una cellula mitotica congelata ad alta pressione ed è stata etichettata come in a per evidenziare le caratteristiche strutturali chiave del cinetocore. Barra della scala, 100 nm. © 2007 Elsevier McEwen, BF, Dong, Y. & VandenBeldt, KJ Utilizzo della microscopia elettronica per comprendere i meccanismi funzionali del cromosoma allineamento sul fuso mitotico. Methods in Cell Biology 79, 259-293 (2007). Tutti i diritti riservati. http://www.nature.com/scitable/resource?action=showFullImageForTopic&imgSrc=/scitable/content/18070/10.1038\_nrm2310-f2\_full.jpg
Le persone che conoscono bene le basi possono saltare la parte successiva.
Centromero – Il centromero è facilmente visualizzato come la regione più ristretta di un cromosoma mitotico condensato. Sebbene la parola “centromero” derivi dalle parole greche Centro (“central”) e mere (“part”), i centromeri non si trovano sempre al centro dei cromosomi. Infatti, solo i cosiddetti cromosomi metacentrici hanno centromeri al centro; in altri cromosomi, i centromeri si trovano in una varietà di posizioni che sono caratteristiche per ogni particolare cromosoma. Con poche eccezioni, i cromosomi eucariotici hanno un singolo centromero che garantisce la loro accurata segregazione durante la mitosi. I cromosomi privi di centromeri si separano casualmente durante la mitosi e alla fine vengono persi dalle cellule . Allaltro estremo, i cromosomi con più centromeri sono soggetti a frammentazione se i centromeri si attaccano ai poli opposti del fuso per mezzo del loro cinetocori. http://www.nature.com/scitable/topicpage/chromosome-segregation-in-mitosis-the-role-of-242 #
Figura: Classificazione cromosomica eucariotica . Sulla base della posizione del centromero, i cromosomi sono classificati in quattro tipi: metacentric, submetacentric, acrocentric e telocentric. © 2013 Nature Education Adattato da Pierce, Beniamino. Genetics: A Conceptual Approach , 2a ed. Tutti i diritti riservati. http://www.nature.com/scitable/resource?action=showFullImageForTopic&imgSrc=/scitable/content/ne0000/ne0000/ne0000/ne0000/113348580/46127\_3.jpg
Dopo M fase ( il periodo in cui si verifica la mitosi, il processo di divisione nucleare ), le cellule figlie iniziano ciascuna un nuovo ciclo procedendo allinterfase. Ogni fase dell interfase ( intervallo tra le divisioni nucleari, che inizia dopo la citochinesi e dura fino a poco prima dellinizio della profase nel prossimo ciclo di mitosi ) ha un insieme distinto di processi biochimici specializzati che preparano la cellula per linizio della divisione cellulare (vedi figura sotto).
Fonte immagine: Il ciclo cellulare, mitosi e meiosi
Fonte immagine: Life Sciences Cyberbridge
Fase S
Ora, nella fase S che segue la fase G1 , tutti i cromosomi vengono replicati. Dopo la replicazione, ogni cromosoma è ora costituito da due cromatidi fratelli [una delle subunità longitudinali prodotte dalla replicazione cromosomica] (vedere la figura sotto).
Pertanto, la quantità di DNA nella cellula è effettivamente raddoppiata, anche se la ploidia , o conteggio dei cromosomi, della cellula, rimane a 2 n .
[ploidy = Conteggio cromosomi, 2 n se diploide, n se aploide. Negli esseri umani, 2 n = 46 in cellule somatiche diploidi e n = 23 in cellule germinali aploidi.]
Nota: i cromosomi raddoppiano il loro numero di cromatidi dopo la replicazione ma i nuclei rimangono diploidi come numero di centromeri e cromosomi rimane invariato . Quindi, il numero di cromosomi nel nucleo, che determina la ploidia, rimane invariato dallinizio alla fine della fase S.
Fonte immagine: Life Sciences Cyberbridge
MITOSI O FASE M
Origine immagine: Divisione e crescita cellula-cellula
Origine immagine: Life Sciences Cyberbridge
Anafase
Dopo che tutti i cromosomi sono allineati sulla piastra della metafase, ogni coppia di cromatidi fratelli si divide al centromero, si separa e si muove lungo il accorciare le fibre del fuso ai lati opposti della cellula. Ora, il numero di centromeri e cromosomi allinterno della cella è raddoppiato . Nota che ogni cromosoma separato ha un solo cromatide (una delle subunità longitudinali prodotte dalla replicazione cromosomica).
MEIOSIS I
La meiosi I separa i cromosomi omologhi , che sono uniti come tetradi (2n, 4c), producendo due cellule aploidi (n cromosomi, 23 nelluomo) che contengono coppie di cromatidi (1n, 2c).Poiché la ploidia viene ridotta da diploide ad aploide, la meiosi I viene definita divisione riduttiva . La meiosi II è una divisione equazionale analoga alla mitosi, in cui i cromatidi fratelli sono separati, creando quattro cellule figlie aploidi (1n, 1c).
Nella meiosi, il cromosoma o i cromosomi si duplicano (durante interfase ) e cromosomi omologhi si scambiano informazioni genetiche ( crossover cromosomico ) durante la prima divisione, chiamata meiosi I. Le cellule figlie si dividono di nuovo nella meiosi II, dividendosi cromatidi fratelli per formare gameti . Due gameti si fondono durante la fecondazione , creando una cellula diploide con un set completo di cromosomi accoppiati.
Fonte immagine: Cellula-cellula e crescita a >
In anafase I, i cromosomi omologhi si separano. I cromosomi omologhi, ciascuno contenente due cromatidi, si spostano su poli separati. A differenza della mitosi, i centromeri non si dividono e i cromatidi fratelli rimangono accoppiati in anafase I. Life Sciences Cyberbridge
presso Anafase I , il numero di cromosomi e centromeri deve essere 2 (n) .
Quindi, il numero di cromosomi viene dimezzato in ogni cella, ad esempio 1 (n) e così è il numero di centromeri, 1 (n) , dopo il completamento della Meiosi I.
MEIOSIS II
Anafase II
In anafase II, i cromosomi si dividono in corrispondenza dei centromeri (come nella mitosi) e i cromosomi risultanti, ciascuno con un cromatide, spostati verso i poli opposti della cella.
Fonte immagine: Vita Sciences Cyberbridge
Fonte: Harvards Life Sciences Cyberbridge
Quindi, alla fine di Anafase II, il numero di cromosomi allinterno di una cellula è 2 (n) e anche il numero di centromeri è 2 (n). Dopo che la meiosi è stata completata, vengono prodotte 4 cellule, ciascuna con 1 (n) numero di cromosomi e 1 (n) numero di centromeri.
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