COSA SONO LE CELLULE APLOIDI? - BIOLOGIA - 2025

Una cellula aploide è una cellula che ha un genoma costituito da un unico insieme di base di cromosomi. Le cellule aploidi hanno quindi un contenuto genomico che chiamiamo carica di base "n". Questo set di cromosomi di base è tipico di ogni specie.

La condizione aploide non è correlata al numero di cromosomi, ma al numero dell'insieme di cromosomi che rappresenta il genoma della specie. Cioè, il suo carico o numero di base.

In altre parole, se il numero di cromosomi che compongono il genoma di una specie è dodici, questo è il suo numero di base. Se le cellule di quell'ipotetico organismo hanno dodici cromosomi (cioè con un numero base di uno), quella cellula è aploide.

Se ha due serie complete (cioè 2 X 12), è diploide. Se ne hai tre, è una cellula triploide che dovrebbe contenere circa 36 cromosomi in totale derivati ​​da 3 set completi di questi.

Nella maggior parte, se non in tutte, le cellule procariotiche, il genoma è rappresentato da una singola molecola di DNA. Sebbene la replicazione con divisione ritardata possa portare a diploidia parziale, i procarioti sono unicellulari e aploidi.

In generale, sono anche genoma unimolecolare. Cioè, con un genoma rappresentato da una singola molecola di DNA. Alcuni organismi eucarioti sono anche genomi a molecola singola, sebbene possano anche essere diploidi.

La maggior parte, tuttavia, ha un genoma diviso in diverse molecole di DNA (cromosomi). Il set completo dei tuoi cromosomi contiene la totalità del tuo particolare genoma.

Aploidia negli eucarioti

Negli organismi eucarioti possiamo trovare situazioni più diverse e complesse in termini di ploidia. A seconda del ciclo di vita dell'organismo, ci imbattiamo in casi, ad esempio, in cui gli eucarioti multicellulari possono essere diploidi in un punto della loro vita e aploidi in un altro.

All'interno della stessa specie, può anche essere che alcuni individui siano diploidi mentre altri siano aploidi. Infine, il caso più comune è che lo stesso organismo produce sia cellule diploidi che cellule aploidi.

Le cellule aploidi nascono dalla mitosi o dalla meiosi, ma possono subire solo mitosi. Cioè, una cellula "n" aploide può dividersi per dare origine a due cellule "n" aploidi (mitosi).

D'altra parte, le cellule diploidi "2n" possono anche dare origine a quattro cellule aploidi "n" (meiosi). Ma non sarà mai possibile per una cellula aploide dividersi per meiosi poiché, per definizione biologica, una meiosi implica divisione con riduzione del numero base di cromosomi.

Ovviamente, una cellula con un numero di base uno (cioè aploide) non può subire divisioni riduttive, poiché non esistono cellule con frazioni genomiche parziali.

Il caso di molte piante

La maggior parte delle piante ha un ciclo di vita caratterizzato da quella che viene chiamata alternanza di generazioni. Queste generazioni che si alternano nella vita di una pianta sono la generazione degli sporofiti ('2n') e la generazione dei gametofiti ('n').

Quando la fusione di gameti "n" si verifica per dare origine a uno zigote diploide "2n", viene prodotta la prima cellula sporofita. Questo sarà diviso successivamente per mitosi fino a quando la pianta non raggiungerà lo stadio riproduttivo.

Qui, la divisione meiotica di un particolare gruppo di cellule "2n" darà origine a un insieme di cellule "n" aploidi che formeranno il cosiddetto gametofito, maschio o femmina.

Le cellule aploidi dei gametofiti non sono gameti. Al contrario, in seguito, si divideranno per dare origine ai rispettivi gameti maschili o femminili, ma per mitosi.

Il caso di molti animali

Negli animali la regola è che la meiosi è gametica. Cioè, i gameti sono prodotti dalla meiosi. L'organismo, generalmente diploide, genererà un insieme di cellule specializzate che invece di dividersi per mitosi lo farà per meiosi, e in modo terminale.

Cioè, i gameti risultanti costituiscono la destinazione finale di quel lignaggio cellulare. Ci sono delle eccezioni, ovviamente.

In molti insetti, ad esempio, i maschi della specie sono aploidi perché sono il prodotto dello sviluppo per crescita mitotica di uova non fecondate. Una volta raggiunta l'età adulta, produrranno anche gameti, ma per mitosi.

È vantaggioso essere aploide?

Le cellule aploidi che funzionano come gameti sono il fondamento materiale per la generazione di variabilità mediante segregazione e ricombinazione.

Ma se non fosse perché la fusione di due cellule aploidi rende possibile l'esistenza di quelle che non lo fanno (diploidi), riterremmo che i gameti sono solo uno strumento e non un fine a se stessi.

Tuttavia, ci sono molti organismi che sono aploidi e non ignorano il successo evolutivo o ecologico.

Batteri e archaea

I batteri e gli archei, ad esempio, sono qui da molto tempo, molto prima degli organismi diploidi, compresi quelli multicellulari.

Sicuramente si basano molto di più sulla mutazione rispetto ad altri processi per generare variabilità. Ma quella variabilità è fondamentalmente metabolica.

mutazioni

In una cellula aploide il risultato dell'impatto di qualsiasi mutazione sarà osservato in una singola generazione. Pertanto, qualsiasi mutazione a favore o contro può essere selezionata molto rapidamente.

Ciò contribuisce notevolmente all'efficiente adattabilità di questi organismi. Quindi, ciò che non è benefico per l'organismo, può rivelarsi vantaggioso per il ricercatore, poiché è molto più facile fare genetica con organismi aploidi.

Negli aploidi, infatti, il fenotipo può essere direttamente correlato al genotipo, è più facile generare linee pure ed è più facile identificare l'effetto di mutazioni spontanee e indotte.

Eucarioti e diploidi

D'altra parte, negli organismi eucariotici e diploidi, l'aploidia costituisce un'arma perfetta per testare mutazioni meno utili. Generando un gametofito aploide, queste cellule esprimeranno solo l'equivalente di un singolo contenuto genomico.

Cioè, le cellule saranno emizighe per tutti i geni. Se la morte cellulare deriva da questa condizione, quel lignaggio non contribuirà con i gameti a causa della mitosi, agendo così da filtro per mutazioni indesiderate.

Un ragionamento simile può essere applicato ai maschi che sono aploidi in alcune specie di animali. Sono anche emizigoti per tutti i geni che trasportano.

Se non sopravvivono e non raggiungono l'età riproduttiva, non avranno la possibilità di trasmettere quell'informazione genetica alle generazioni future. In altre parole, diventa più facile eliminare genomi meno funzionali.

Riferimenti

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