Processi di Divisione Cellulare, Biodiversità e Tessuti Vegetali

Mitosi: La Divisione del Nucleo

La mitosi è la divisione del nucleo cellulare. Prima del suo inizio, il DNA viene duplicato per ottenere due copie identiche di informazioni genetiche. Questo processo mira a garantire che ogni nuovo nucleo riceva una copia esatta di tali informazioni.

Fasi della Mitosi

• Profase: Il DNA si condensa e si formano i cromosomi. Nel citoplasma viene organizzato un sistema di tubuli proteici che formano il fuso mitotico. Al termine della profase, la membrana nucleare scompare e i cromosomi rimangono liberi nel citoplasma. Anche il nucleolo scompare.
• Metafase: Ogni cromosoma si attacca alle fibre del fuso attraverso una zona ristretta chiamata centromero. Questa associazione avviene al centro del fuso, costituendo la cosiddetta piastra equatoriale.
• Anafase: Le fibre del fuso si accorciano verso i poli e ogni cromosoma si divide in due cromatidi. Le fibre contratte trascinano i cromatidi verso i poli opposti della cellula.
• Telofase: Dopo la migrazione dei cromatidi, i resti delle fibre del fuso scompaiono e si forma una membrana nucleare attorno a ogni gruppo di cromatidi. Si ottengono così due nuclei figli identici, ciascuno dei quali contiene una copia delle informazioni genetiche della cellula madre. Il DNA passa a uno stato meno condensato (cromatina) e i cromosomi scompaiono come strutture distinte.

Meiosi e Variabilità Genetica

• Profase 1: È un processo lungo e complesso. La cromatina si spiralizza e diventa cromosomi. Ciascun cromosoma è composto da due cromatidi fratelli. Avviene poi l'appaiamento dei cromosomi omologhi in senso longitudinale. Queste coppie, con i loro quattro cromatidi, formano una struttura chiamata bivalente. In questa fase si verifica uno dei fenomeni più importanti della meiosi: il crossing-over, grazie al quale i cromatidi dei cromosomi omologhi scambiano pezzi di materiale genetico. Questo si traduce in una maggiore variabilità genetica nella prole, poiché avviene un trasferimento di geni tra i due cromosomi. I punti in cui avvengono gli scambi sono chiamati chiasmi.
• Metafase 1: Ogni bivalente si posiziona all'equatore del fuso mitotico, attaccato alle fibre tramite i centromeri.
• Anafase 1: Ciascuno dei cromosomi omologhi, con i suoi due cromatidi, si dirige verso un polo diverso. In questo modo, i cromosomi paterni e materni sono distribuiti ai poli in modo casuale; in ciascun polo è presente solo una dotazione di n cromosomi, ciascuno con due cromatidi.
• Telofase 1: I due nuclei figli si formano grazie alla rigenerazione delle membrane nucleari. I cromosomi subiscono una piccola decondensazione ed entrano in uno stato di quiete o interfase, in cui non avviene la replicazione del DNA. L'interfase ha una durata molto breve e, in alcuni casi, potrebbe non esistere affatto.

Plasmotomia o Citochinesi

Durante la citocinesi, il citoplasma si divide distribuendo equamente gli organelli cellulari, permettendo di ottenere due cellule figlie.

• Nelle cellule animali, la citocinesi avviene per strozzamento della membrana, solitamente al centro della cellula.
• Nelle cellule vegetali, si forma nella zona centrale una condensazione di vescicole provenienti dall'apparato di Golgi, che creano un setto di unione (tabique) dando origine a due nuove cellule.

Il periodo tra due divisioni cellulari è chiamato interfase; in questa fase le cellule crescono, sintetizzano proteine e altre biomolecole, e duplicano il materiale genetico.

Biodiversità: La Varietà della Vita

La biodiversità indica la varietà di organismi viventi. Questa definizione comprende tre concetti fondamentali:

• La diversità genetica tra gli individui di una stessa specie.
• La diversità delle specie, che include sia la ricchezza delle specie che la loro abbondanza.
• I diversi ecosistemi presenti sulla Terra.

Vantaggi della Biodiversità

• Ecologici: Garantisce la stabilità degli ecosistemi e il mantenimento dei processi naturali.
• Economici: Fornisce numerosi prodotti utili per l'uomo, come cibo, materie prime e medicinali diversificati.
• Etici: Tutte le specie hanno il diritto di sopravvivere.
• Estetici: La diversità della vita rappresenta una delle grandi bellezze della natura.

Fattori di perdita della biodiversità: Sfruttamento eccessivo dell'ambiente, distruzione degli habitat, inquinamento degli ecosistemi e introduzione di specie aliene.

Tutela della biodiversità: Si attua attraverso misure specifiche e generali.

Tessuti di Sostegno nelle Piante

La funzione primaria dei tessuti di supporto è fornire consistenza e rigidità alla pianta. Si distinguono in due classi:

• Collenchima: Tessuto di sostegno degli organi in crescita. Le sue cellule sono vive e si trova solitamente sotto l'epidermide degli steli erbacei.
• Sclerenchima: Tessuto di sostegno degli organi adulti. È composto da cellule morte e lignificate. Queste cellule possono essere:
  • Fibre: Cellule allungate, sparse o in gruppi nelle radici e nei fusti.
  • Xilema-fibre: Disposte in lunghe file, fanno parte del tessuto conduttore.
  • Sclereidi (o cellule petrose): Cellule brevi e molto lignificate che possono trovarsi isolate o formare i tessuti duri dei frutti (come i noccioli).