2c, 2n, 4c… A volte, nel bel mezzo degli esercizi di Biologia, ci si trova davanti a queste strane diciture che ricordano equazioni algebriche. Per fortuna hanno poco a che fare con la matematica e non rappresentano nulla di troppo complicato.
Basta sapere che cosa significano: una volta capito, gli esercizi di questa tipologia diventeranno quasi un divertimento. Quasi…
ESERCIZIO 1
Nella giraffa 2n = 62. Se un astrocita di giraffa in fase G2 va incontro a divisione mitotica, quanti cromatidi troveremo durante la metafase?
A. 124
B. 62
C. 31
D. 248
E. Nessuna delle precedenti
Premessa: qual è la differenza tra cromosomi e cromatidi? Sembra una domanda semplice, ma spesso le idee non sono chiare in proposito. Una cellula somatica che non ha ancora duplicato il proprio corredo cromosomico, in fase G1, contiene cromatidi singoli, ma il suo corredo cromosomico è comunque completo: ciascuno di questi cromatidi è un cromosoma. La cellula entra poi in fase S, dove duplica il proprio corredo: in fase G2 avremo quindi una coppia di cromatidi per ciascuno di quelli che avevamo in fase G1. Ogni coppia di cromatidi (detti “fratelli”) nella fase G2 è definita cromosoma. In sostanza, il termine “cromosoma” indica un singolo cromatidio se la cellula è in fase G1 o una coppia di cromatidi fratelli, se si tratta della fase G2.
Veniamo alle lettere:
- n indica l’assetto cromosomico della cellula: una cellula somatica ha SEMPRE un assetto cromosomico 2n perché diploide; i gameti (oocita e spermatozoo) sono gli unici che hanno un corredo aploide (n)
- c rappresenta invece la quantità di DNA contenuta in una cellula, ovvero il numero di cromatidi. In una cellula somatica (diploide) in fase G1, il numero di cromatidi sarà 2c; in fase G2, dopo la duplicazione sarà 4c.
Semplificando molto, ipotizziamo di avere una cellula in fase G1 con 2 cromatidi: questa cellula è diploide, 2n, e ha un contenuto di DNA pari a 2c. In fase G2, invece, la cellula è sempre diploide, 2n, ma la quantità di DNA è 4c, perchè ogni cromatidio è stato duplicato.
Torniamo al nostro esercizio: la giraffa ha 2n = 62. L’astrocita è una cellula somatica e, come tale, ha 62 cromosomi: questo significa che in fase G1 i cromosomi, che corrispondono ai cromatidi, sono 62; in fase G2, invece, i cromosomi sono sempre 62, ma ognuno è costituito da due cromatidi. I cromatidi sono quindi il doppio di 62, cioè 124. Se l’astrocita è in fase G2 ha dunque 124 cromatidi (4c). Dopo la divisione mitotica si otterranno due nuove cellule in fase G1, diploidi e con 62 cromatidi.
La domanda chiede il numero di cromatidi in metafase. La metafase è la seconda fase della mitosi (le fasi sono: profase, metafase, anafase, telofase). Quest’ultima è accompagnata dalla citodieresi – mnemofrase TB: Poldo Mangia Al Tavolo e le due cellule nuove non si sono ancora formate. La quantità di DNA presente in una cellula in metafase è quindi uguale alla quantità in fase G2. I cromatidi in metafase sono quindi 124.
Risposta corretta A
ESERCIZIO 2
Se C indica il numero di cromatidi di una cellula, in uno spermatocita primario di elefante C = 112. Quanto vale n nello spermatozoo maturo?
A. 56
B. 112
C. 28
D. 7
E. 14
Come saprete, la meiosi è il processo con cui si riproducono le cellule della linea germinale per dare origine a spermatozoi e cellule uovo. Questa tipologia di divisione cellulare è costituita da due fasi: la prima è definita riduzionale, la seconda equazionale. Tenete a mente questi due aggettivi perché torneranno utili per la risoluzione dell’esercizio.
Vediamo ora i vari passaggi:
- la cellula di partenza si chiama spermatogonio (corrispondente all’oogonio nella femmina) e avrà un corredo cromosomico diploide
- lo spermatogonio duplica il proprio corredo cromosomico, diventando spermatocita primario
- quest’ultimo va incontro alla prima divisione meiotica, quella riduzionale
- da questa divisione si ottengono gli spermatociti secondari, che corrispondono agli oociti secondari nella femmina
- questi si divideranno a loro volta nella seconda divisione meiotica, detta equazionale
- si formeranno così gli spermatidi, che matureranno poi in spermatozoi
Attenzione: nella femmina dall’oocita primario, nella prima divisione meiotica, non si formano 2 oociti secondari, ma solo uno, perché l’altro forma il primo globulo polare. Allo stesso modo dall’oocita secondario si forma un solo ootide (da cui poi una cellula uovo) e un secondo globulo polare.
Analizziamo adesso il numero di cromosomi e cromatidi per ogni passaggio:
- lo spermatogonio può essere equiparato a una cellula in fase G1: 2n, 2c
- lo spermatocita primario ha duplicato i suoi cromosomi e come una cellula in fase G2 sarà 2n, 4c
- nella prima divisione meiotica si separano i cromosomi omologhi (da non confondere con i cromatidi fratelli!), quindi la cellula da diploide diventa aploide, perdendo metà del patrimonio genetico iniziale
- gli spermatociti secondari saranno n, 2c
- la seconda divisione meiotica equivale a una mitosi: l’assetto cromosomico rimane lo stesso, ma i cromatidi fratelli si separano nelle due cellule figlie
- gli spermatozoi avranno corredo n, c
L’esercizio ci dice che lo spermatocita primario di un elefante ha 112 cromatidi: quindi 4c = 112. Poichè la duplicazione è già avvenuta, per risalire al numero di cromosomi è sufficiente dividere per 2: 2n = 56. Lo spermatocita secondario avrà 56 cromatidi (2c) e n sarà pari a 28: la cellula, in seguito alla meiosi I (riduzionale) diventa aploide. Lo spermatide e quindi poi lo spermatozoo avranno la metà dei cromatidi, ovvero 28. Ciascuno di questi cromatidi è un cromosoma, perchè nella meiosi II si sono separati i cromatidi fratelli: perciò anche i cromosomi sono 28.
Risposta corretta C.
Provate a fare qualche esercizio e, una volta capito il meccanismo, non avrete più difficoltà.
Buon lavoro!
