La riproduzione è il processo mediante il quale una cellula o un organismo perpetua la sua esistenza aumentando la probabilità che i suoi geni continuino ad esistere dopo che è scomparso.
La riproduzione di una cellula consiste nella sua divisione in due cellule figlie attraverso un processo chiamato mitosi.
Negli organismi unicellulari la divisione della cellula rappresenta anche la riproduzione dell'individuo.
Negli organismi pluricellulari, invece, la divisione delle cellule consente l'accrescimento dell'individuo a partire da una cellula iniziale e il mantenimento, rinnovo e sostituzione delle sue strutture. Per la riproduzione essi devono ricorrere alla formazione di cellule specializzate con un processo detto meiosi, seguito dalla fecondazione.
Cromosomi
Un cromosoma è una porzione di DNA contenuto nella cellula. Si presenta come un filamento molto lungo e può arrivare a 5 cm. Per essere contenuto all'interno della cellula il filamento si avvolge intorno a proteine basiche (istoni) per formare i nucleosomi. Insieme formano la cromatina, poco condensata per permettere i processi di trascrizione dei geni e di duplicazione del DNA.
I cromosomi assumono la tipica forma - e sono quindi fotografabili e catalogabili - solo al momento della divisione della cellula mentre sono invisibili negli altri momenti di vita cellulare poiché sono sottilissimi filamenti dispersi nel nucleo.
Ogni cromosoma è costituito da un solo filamento di DNA ma prima della divisione cellulare si duplica ed è quindi formato da due cromatidi fratelli identici uniti in un punto detto centromero. L'apice del cromosoma, il telomero, appare arrotondato e ha proprietà fisiologiche particolari.
Ogni specie possiede un numero di cromosomi ben definito. I Procarioti hanno un solo cromosoma mentre negli Eucarioti il numero varia secondo la specie.
Nella sottostante tabella riportiamo il numero di cromosomi di alcune specie animali e vegetali. Come si può notare, non esiste alcuna correlazione tra il numero di cromosomi e le dimensioni, il grado evolutivo, l'intelligenza, o altra caratteristica dell'organismo.
| NUMERO DIPLOIDE CROMOSOMI | |||
|---|---|---|---|
Zanzara 6
| Farfalla 10
| Ameba 12
| Mais 20
|
Pomodoro 24
| Rana 26
| Gatto 38
| Topo 40
|
Balena 44
| Uomo 46
| Scimpanzé 48
| Patata 48
|
Ananas 50
| Elefante 56
| Mucca 60
| Cavallo 64
|
Gallina 78
| Cane 78
| Pesce rosso 94
| Gamberetto 254
|
La morfologia dell'insieme dei cromosomi e loro numero costituiscono il cariotipo.
I cromosomi degli Eucarioti si presentano in coppie di omologhi - simili per forma e funzione - detti autosomi, mentre due sono i cromosomi sessuali, diversi nel maschio e nella femmina. Nell'uomo, ad esempio, ci sono 22 coppie di autosomi e i cromosomi XX nella femmina e XY nel maschio. I cromosomi omologhi non sono perfettamente identici perché metà provengono dalla madre e metà sono di origine paterna per cui un carattere (gene), ad esempio il colore dei capelli, può essere diverso tra quello ricevuto dalla madre e quello ottenuto dal padre.
Il numero di cromosomi diversi di ogni cellula è indicato con n (aploide) e corrisponde a 23 nei gameti umani (22 autosomi e 1 cromosoma sessuale X o Y). Le cellule somatiche umane, invece, hanno 46 cromosomi (44 autosomi e 2 cromosomi sessuali XX o XY), indicate con 2n (diploide). Esistono anche organismi con più di due omologhi e sono detti poliploidi.