Mitosi e meiosi: spiegazione semplice, differenze e quiz

Aggiornato il · Scritto da Revizly

La mitosi è la divisione cellulare che produce due cellule identiche alla madre e serve alla crescita e alla riparazione dei tessuti. La meiosi, con due divisioni successive, produce quattro cellule con metà dei cromosomi e geneticamente diverse, i gameti, ed è alla base della riproduzione sessuata e della variabilità.

Il ciclo cellulare

Il ciclo cellulare è la vita di una cellula tra una divisione e l'altra: comprende l'interfase (G1, S, G2), in cui la cellula cresce e duplica il DNA, e la fase M, cioè la mitosi seguita dalla citodieresi.

Nelle cellule umane i cromosomi sono 46 (2n), organizzati in 23 coppie di omologhi: in ogni coppia un cromosoma viene dalla madre e uno dal padre. Una cellula con due serie di cromosomi è detta diploide; una con una sola serie, come i gameti, aploide (n).

  • G1: la cellula cresce e svolge le sue funzioni.
  • S (sintesi): il DNA si duplica; ogni cromosoma è ora formato da due cromatidi fratelli uniti al centromero.
  • G2: la cellula si prepara alla divisione.
  • M: mitosi (divisione del nucleo) e citodieresi (divisione del citoplasma).

La mitosi e le sue fasi

La mitosi divide il nucleo in quattro fasi principali (profase, metafase, anafase, telofase) e, con la citodieresi, produce due cellule figlie geneticamente identiche alla cellula madre.

Profase e prometafase

I cromosomi si condensano e diventano visibili, il nucleolo scompare, i centrosomi migrano ai poli e si forma il fuso mitotico. In prometafase la membrana nucleare si disgrega e le fibre del fuso si agganciano ai cinetocori dei cromosomi.

Metafase

I cromosomi si allineano sulla piastra equatoriale, al centro della cellula. È la fase in cui si vedono meglio al microscopio.

Anafase

La separasi taglia le coesine che tenevano uniti i cromatidi fratelli: i cromatidi si separano e le fibre del fuso li trascinano verso i poli opposti. Molti libri delle superiori lo descrivono come «divisione del centromero».

Telofase e citodieresi

Ai poli si riformano le membrane nucleari e i cromosomi si decondensano. Poi il citoplasma si divide: nelle cellule animali con un solco di divisione che strozza la cellula, in quelle vegetali con una piastra cellulare che diventerà la nuova parete.

La meiosi: due divisioni e quattro cellule

La meiosi è formata da due divisioni: la meiosi I separa i cromosomi omologhi e dimezza il numero dei cromosomi, la meiosi II separa i cromatidi fratelli; il risultato sono quattro cellule aploidi diverse tra loro.

Negli animali la meiosi produce i gameti: nella spermatogenesi nascono quattro spermatozoi, nell'oogenesi una sola cellula uovo e piccoli globuli polari. Con la fecondazione due gameti aploidi si uniscono e ricostituiscono il numero diploide nello zigote.

Meiosi I (riduzionale)

Nella profase I, la fase più lunga, gli omologhi si appaiano formando le tetradi (o bivalenti) e si scambiano tratti di DNA con il crossing-over, nei punti chiamati chiasmi. In metafase I le coppie di omologhi si dispongono sulla piastra equatoriale, ognuna orientata a caso (assortimento indipendente). In anafase I gli omologhi si separano e vanno ai poli; alla fine si formano due cellule aploidi.

Meiosi II (equazionale)

Senza una nuova duplicazione del DNA, ciascuna delle due cellule si divide come in una mitosi: in anafase II si separano i cromatidi fratelli. Si ottengono quattro cellule aploidi, ciascuna con una combinazione unica di geni.

Differenze tra mitosi e meiosi

La mitosi ha una divisione e produce due cellule identiche alla madre (diploidi, se la madre è diploide); la meiosi ha due divisioni, prevede appaiamento degli omologhi e crossing-over, e produce quattro cellule aploidi diverse.

MitosiMeiosi
DivisioniUnaDue (meiosi I e II)
Cellule prodotte24
Cromosomi nelle figlieStesso numero della madre (2n → 2n)Aploidi (n), metà della madre
Patrimonio geneticoIdentico alla madreDiverso tra le figlie
Appaiamento degli omologhiNoSì, in profase I
Crossing-overNoSì
DoveCellule somatiche (e cellule germinali prima della meiosi)Cellule della linea germinale
FunzioneCrescita, riparazione, riproduzione asessuataFormazione dei gameti, variabilità

Quando la divisione sbaglia

Se in meiosi una coppia di cromosomi non si separa (non-disgiunzione), si formano gameti con un cromosoma in più o in meno: ne derivano anomalie come la trisomia 21 (sindrome di Down).

Altri esempi sono la sindrome di Turner (un solo cromosoma X, 45,X) e la sindrome di Klinefelter (47,XXY). Nella mitosi, invece, il controllo del ciclo cellulare è fondamentale: quando i meccanismi di controllo si rompono, le cellule possono dividersi senza freni, come accade nei tumori.

Com'è fatto un cromosoma

Un cromosoma è una lunga molecola di DNA avvolta intorno a proteine chiamate istoni; dopo la fase S è formato da due cromatidi fratelli identici, uniti in un punto detto centromero.

Durante l'interfase il DNA è disteso sotto forma di cromatina e non si vedono cromosomi distinti. All'inizio della divisione la cromatina si condensa: compaiono i cromosomi a forma di X, con i due cromatidi uniti al centromero. Sul centromero si forma il cinetocore, la struttura a cui si agganciano le fibre del fuso. Le estremità dei cromosomi si chiamano telomeri e proteggono il DNA a ogni divisione.

Fotografando i cromosomi di una cellula in metafase e ordinandoli per coppie si ottiene il cariotipo: nell'uomo 22 coppie di autosomi e una coppia di cromosomi sessuali, XX nella femmina e XY nel maschio. Il cariotipo permette di individuare le anomalie di numero, come la trisomia 21.

Schema riassuntivo

Schema: mitosi e meiosi

Divisione cellulare

Ciclo cellulare

Interfase: G1, S (duplicazione DNA), G2

Fase M

Mitosi (cellule somatiche)

Profase → metafase → anafase → telofase

Citodieresi

2 cellule 2n identiche

Meiosi (linea germinale)

Meiosi I: omologhi appaiati, crossing-over, separazione degli omologhi

Meiosi II: separazione dei cromatidi

4 cellule n diverse (gameti)

Variabilità genetica

Crossing-over

Assortimento indipendente

Fecondazione

Domande da interrogazione

  1. Che cos'è il ciclo cellulare? Risposta: la sequenza interfase (G1, S, G2) e fase M tra una divisione e l'altra.
  2. Quando si duplica il DNA? Risposta: nella fase S dell'interfase.
  3. Quali sono le fasi della mitosi? Risposta: profase, metafase, anafase e telofase, seguite dalla citodieresi.
  4. Che cosa producono mitosi e meiosi? Risposta: la mitosi due cellule diploidi identiche, la meiosi quattro cellule aploidi diverse.
  5. Che cosa sono i cromosomi omologhi? Risposta: coppie di cromosomi con gli stessi geni, uno materno e uno paterno.
  6. Che cos'è il crossing-over? Risposta: lo scambio di tratti di DNA tra omologhi nella profase I.
  7. Che cosa si separa nella meiosi I e nella meiosi II? Risposta: nella I gli omologhi, nella II i cromatidi fratelli.
  8. Perché la meiosi crea variabilità? Risposta: per crossing-over, assortimento indipendente e fecondazione.
  9. Quanti cromosomi hanno cellule somatiche e gameti umani? Risposta: 46 le somatiche, 23 i gameti.
  10. Che cos'è la non-disgiunzione? Risposta: la mancata separazione dei cromosomi, che causa per esempio la trisomia 21.

Versione semplice (DSA)

Mitosi e meiosi in poche frasi

  • Le cellule si dividono per fare nuove cellule.
  • Mitosi: una cellula diventa due cellule uguali.
  • La mitosi serve per crescere e per riparare le ferite.
  • Meiosi: una cellula diventa quattro cellule diverse.
  • Queste cellule hanno la metà dei cromosomi.
  • Sono le cellule per la riproduzione: spermatozoi e cellule uovo.
  • Nella meiosi i cromosomi si scambiano dei pezzi.
  • Per questo i figli sono diversi dai genitori e tra loro.

Numeri da ricordare (nell'uomo)

  • Mitosi: 1 divisione, 2 cellule, 46 cromosomi.
  • Meiosi: 2 divisioni, 4 cellule, 23 cromosomi.
Fai il quiz completo

Mettiti alla prova

Punteggio: 0 / 10 corrette0 / 10 risposte date

  1. Domanda 1 di 10

    Quante cellule figlie produce la mitosi, e di che tipo?

  2. Domanda 2 di 10

    Quante cellule produce la meiosi, e con quanti cromosomi?

  3. Domanda 3 di 10

    In quale fase del ciclo cellulare il DNA si duplica?

  4. Domanda 4 di 10

    In quale fase della mitosi i cromosomi si allineano sulla piastra equatoriale?

  5. Domanda 5 di 10

    Che cosa succede in anafase durante la mitosi?

  6. Domanda 6 di 10

    Che cos'è il crossing-over?

  7. Domanda 7 di 10

    Che cosa si separa nell'anafase I della meiosi?

  8. Domanda 8 di 10

    A che cosa serve la mitosi negli organismi pluricellulari?

  9. Domanda 9 di 10

    Quanti cromosomi hanno i gameti umani?

  10. Domanda 10 di 10

    Perché la meiosi è importante per l'evoluzione?

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Domande frequenti

Qual è la differenza principale tra mitosi e meiosi?

La mitosi copia la cellula (due figlie identiche, diploidi); la meiosi la «mescola e dimezza» (quattro figlie diverse, aploidi) per formare i gameti.

Mitosi e meiosi sono nel programma del semestre filtro di Medicina?

Sì, la divisione cellulare fa parte della biologia cellulare richiesta: conviene saper confrontare le fasi e riconoscere che cosa si separa in ogni divisione.

Come si ricordano le fasi della mitosi?

Con l'acronimo PMAT (profase, metafase, anafase, telofase), associando a ogni fase un'immagine: cromosomi che compaiono, si allineano, si separano, spariscono nei nuovi nuclei.

Fonti

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