La riproduzione sessuata

La riproduzione sessuata

Il processo con cui gli esseri umani e la maggior parte degli animali generano i figli è chiamato riproduzione sessuata, la quale avviene mediante la fecondazione, cioè l'unione delle cellule sessuali (gameti) maschili e femminili, ossia rispettivamente spermatozoi e cellule uovo.

La fecondazione è l'atto che segna l'inizio del ciclo vitale, cioè l'insieme delle fasi di sviluppo di un organismo che termina con la sua riproduzione.

Le caratteristiche fisiche dell'organismo sono determinate dalle molecole di DNA presenti nel nucleo di tutte le cellule del corpo, dove sono attorcigliate ad alcune proteine costituendo i cromosomi.

Normalmente, il numero di cromosomi per ciascuna cellula umana è $$46$$, ma nei gameti se ne contano $$23$$ i quali fondendosi originano la prima cellula del nuovo individuo (detta zigote) che avrà, quindi, $$46$$ cromosomi.

I cromosomi di ciascuna cellula sono uguali a due a due (detti cromosomi omologhi) formando $$23$$ coppie, $$22$$ delle quali presenti sia nei maschi che nelle femmine (chiamati autosomi) e $$1$$ che caratterizza il sesso dell'individuo. In particolare, le femmine hanno una coppia di cromosomi $$X$$ omologhi, mentre i maschi un cromosoma $$X$$ e uno $$Y$$ non omologhi.​

Nota bene: avendo la metà dei cromosomi, i gameti vengono detti aploidi; mentre le altre cellule diploidi.

1.Gameti aploidi; 2.Zigote diploide

Il cromosoma

Nel corso della vita della cellula il DNA assume l'aspetto di una doppia elica, cioè due filamenti aggrovigliati tra loro; ma nel momento della divisione cellulare, cioè quando si formano due cellule figlie, si notano i cromosomi.

Ciascuna cromosoma è formato da due bastoncini uguali, chiamati cromatidi, costituiti da due copie di una singola molecola di DNA che si avvolgono intorno a proteine (istoni). I cromatidi sono uniti in una zona del cromosoma chiamata centromero.

A.Cromosoma; B.Cromatidio; C.Centromero; D.Istoni; E.Doppia elica di DNA

La produzione dei gameti

Le sedi di produzione dei gameti sono organi riproduttivi chiamati gonadi, cioè i testicoli per i maschi e le ovaie per le femmine.

Il processo da cui vengono prodotti i gameti prende il nome di meiosi e consiste nella produzione di quattro gameti (aploidi) a partire da cellule diploidi dette germinali: i quattro gameti maschili si trasformano tutti in spermatozoi, invece solo uno di quelli femminili diventa una cellula uovo mentre gli altri vengono degradati.

In particolare, si distinguono due fasi della meiosi: meiosi $$I$$ e meiosi $$II$$.

Meiosi $$I$$​​

Innanzitutto occorre precisare che prima dell'inizio della meiosi avviene la duplicazione del DNA, cioè la produzione di due copie identiche partendo da una originale; poi la meiosi si suddivide in varie fasi:

Profase $$I$$	È la fase più lunga della meiosi. I cromosomi omologhi si appaiano e formano strutture dette tetradi. Successivamente avviene  un fenomeno detto crossing-over per cui i cromosomi omologhi si scambiano frammenti di DNA in modo che si formino cromosomi diversi aumentando, quindi, la possibilità di avere variabilità genetica. Inoltre, si disgrega la membrana nucleare e si forma il fuso mitotico, struttura di fibre proteiche che si agganceranno ai cromosomi per guidarli nella divisione
Metafase $$I$$	Le tetradi si posizionano lungo un piano immaginario passante per il centro della cellula e si attaccano al fuso mitotico dal centromero
Anafase $$I$$​	L'accorciamento delle fibre del fuso mitotico comporta che le tetradi si separino e i cromosomi migrino verso i poli opposti della cellula
Telofase $$I$$​	Prima divisione della cellula

Meiosi $$II$$​​

La meiosi $$II$$ è la seconda parte del processo che vede la produzione di quattro cellule partendo da due e si suddivide in fasi analoghe alla prima:

Profase $$II$$​	Per ogni cellula, la membrana nucleare si dissolve nuovamente e si forma un nuovo fuso mitotico
Metafase $$II$$​​	I cromosomi omologhi si dispongono lungo il piano immaginario e si attaccano al fuso mitotico dal centromero
Anafase $$II$$​	L'accorciamento delle fibre del fuso mitotico comporta che i cromosomi si separino e i cromatidi migrino verso i poli opposti della cellula
Telofase $$II$$​	Le due cellule diploidi di partenza si dividono per formare quattro cellule aploidi