Classe terza, secondaria di secondo gradoPercorso edumaterial
Che cosa imparerai
- Distinguere sequenza, controlli e quiescenza.
Prima di iniziare
- Cellula e nucleo
- Replicazione del DNA
L'idea centrale
Il ciclo cellulare comprende G1, S, G2 e fase M; in S si replica il DNA, in M si separano i cromosomi e la cellula si divide. I punti di controllo verificano condizioni come integrità del DNA e corretta connessione dei cromosomi al fuso. Non sono un orologio che obbliga ogni cellula a dividersi: alcune entrano in quiescenza. Una copia del DNA non raddoppia subito il numero di cromosomi secondo il conteggio dei centromeri, ma produce cromatidi fratelli.
G1, S e G2 costituiscono l'interfase, ma non sono sinonimi di inattività. In G1 la cellula cresce e valuta se proseguire; in S duplica il DNA; in G2 prepara la divisione e controlla che la copia sia completata. La fase M comprende la separazione del materiale nucleare e, di norma, la citodieresi. Una cellula può uscire dal ciclo attivo in G0: perciò una freccia circolare non obbliga ogni cellula a una nuova mitosi. I checkpoint sono passaggi di regolazione: un segnale di arresto dà tempo alla riparazione o impedisce di procedere con un difetto non risolto.
Il conteggio va dichiarato prima di fare aritmetica. Dopo S, ogni cromosoma duplicato comprende due cromatidi fratelli tenuti insieme; il numero di cromosomi contato dai centromeri resta inizialmente lo stesso, mentre raddoppiano le molecole di DNA. Quando i cromatidi si separano, quel criterio di conteggio cambia. Il checkpoint del fuso riguarda l'aggancio e la distribuzione prima della separazione, non la qualità chimica di ogni nucleotide. In un diagramma semplificato i controlli sono punti convenzionali; non descrivono da soli tutte le proteine o la durata delle fasi.
- Criterio
- Un checkpoint regola il passaggio alla fase successiva in base a condizioni cellulari specifiche.
Come procedere
- Colloca l'evento in G1, S, G2, M o G0.
- Dichiara se conti cromosomi, cromatidi o molecole di DNA; poi scegli il controllo pertinente.
Esempio svolto
Una cellula diploide ha 8 cromosomi in G1. Dopo S, prima della separazione dei cromatidi, conta cromosomi e cromatidi e indica quale controllo deve precedere la divisione.
- Fisso il criterio: conto i cromosomi mediante i centromeri, non le singole catene di DNA.
- La fase S duplica ogni cromosoma in due cromatidi fratelli ancora collegati: 8 centromeri e 16 cromatidi.
- Prima della separazione il controllo del fuso verifica il corretto aggancio dei cromosomi; non sostituisce i controlli precedenti sul DNA.
8 cromosomi e 16 cromatidi; serve anche il controllo del fuso prima della separazione.
Errore da evitare
Dire che S è la fase della separazione dei cromosomi o confondere numero di cromosomi con quantità di DNA.
Controllo e limiti
- Le durate delle fasi variano fra tipi cellulari.
- La ripartizione tra terza e quarta è una scelta editoriale.
Prova subito
In quale fase si replica il DNA prima della mitosi?
Vedi la soluzione spiegata
Risposta: Nella fase S.
S precede G2 e la fase M.
Risposta: Nella fase S.
S precede G2 e la fase M.
Una cellula con 12 cromosomi entra in G2 dopo aver completato S. Quanti cromosomi e quanti cromatidi possiede prima della mitosi?
Vedi la soluzione spiegata
Risposta: 12 cromosomi e 24 cromatidi.
Ogni cromosoma duplicato conserva un centromero, ma comprende due cromatidi fratelli.
Risposta: 12 cromosomi e 24 cromatidi.
Ogni cromosoma duplicato conserva un centromero, ma comprende due cromatidi fratelli.
Che cosa controlla il checkpoint del fuso?
Vedi la soluzione spiegata
Risposta: La corretta connessione dei cromosomi prima della separazione.
Una distribuzione errata può derivare da attacchi non corretti.
Risposta: La corretta connessione dei cromosomi prima della separazione.
Una distribuzione errata può derivare da attacchi non corretti.
Una cellula in G0 è obbligata a entrare subito in S? Motiva con il significato della fase.
Vedi la soluzione spiegata
Risposta: No: G0 indica uscita o quiescenza rispetto al ciclo proliferativo attivo.
La sequenza G1–S–G2–M non impone che ogni cellula si divida continuamente.
Risposta: No: G0 indica uscita o quiescenza rispetto al ciclo proliferativo attivo.
La sequenza G1–S–G2–M non impone che ogni cellula si divida continuamente.
Un controllo prima della fase S rileva DNA danneggiato. È il checkpoint del fuso? Indica che cosa dovrebbe avvenire prima di proseguire.
Vedi la soluzione spiegata
Risposta: No: il checkpoint del fuso controlla l'aggancio dei cromosomi più tardi; qui il ciclo deve arrestarsi o ritardare per consentire la riparazione del DNA.
Si distinguono il controllo dell'integrità del DNA prima di S e quello dell'aggancio al fuso prima della separazione.
Risposta: No: il checkpoint del fuso controlla l'aggancio dei cromosomi più tardi; qui il ciclo deve arrestarsi o ritardare per consentire la riparazione del DNA.
Si distinguono il controllo dell'integrità del DNA prima di S e quello dell'aggancio al fuso prima della separazione.
Allineamento curricolare e fonti
- SCIENZE NATURALI · DM 211/2010, Allegato F, Liceo scientifico ordinario, parte 1 · DM 211/2010 · Allegato F · Liceo scientifico ordinario · obiettivi delle discipline