Programma di biologia

Materie:Riassunto
Categoria:Biologia

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Testo

ESTERI
Gli esteri sono sostanze ternarie ottenute per reazione da un alcool e acido. si classificano in:
Esteri della frutta
Essi sono formati da alcool e acidi a catena corta. Sono
sostanze che danno l’aroma
caratteristica a molti tipi di
frutta

Cere naturali
Sono esteri derivati da alcool a lunga catena. Un esempio и la cera d’api (animale); la pruina и l’esempio di cera vegetale, che и la sostanza cerosa che riveste la buccia di alcuni frutti (prugna, uva)

Lipidi o grassi
Essi sono insieme agli zuccheri e alle proteine i costituenti chimici fondamentali della materia vivente oltre al H2O e alle sostanze inorganiche NaCl e HCl. I lipidi, gli zuccheri e le proteine sono oggetto di studio della biologia e dela biochimica, che и una branca della chimica che studia le molecole di interesse biologico e le loro reazione
LIPIDI
I lipidi possono essere semplici e complessi.

Sono esteri costituiti dalla parte alcolica e acida. I piщ importanti sono i trigliceridi, che sono esteri della glicerina con acidi a lunga catena, detti acidi grassi.
La glicerina и anche detta glicerolo.
CH2OH
CHOH
CH2OH
Gli acidi grassi sono tutti a lunga catena, eccetto l’acido butirrico. sui dividono in:
Acidi saturi Acidi insaturi Acidi polinsaturi
Hanno legami semplici Hanno legami doppi Hanno piщ doppi legami
Esempio di acido saturo: acido butirrico, acido palmitico e acido stearico.
C15H31COOH C17H35COOH
Un esempio di acido insaturo и l’acido oleico.
C17H33COOH
La formula generale di un acido organico и: R – C = O

OH
La formula generale di un trigliceride и
HO – C=O
CH2OH
R1
CHOH + HO – C=O
R2
CH2OH HO – C=O
R3
3H2O + CH2O – C=O

R1
CHO – C=O

R2
CH2O – C=O
R3
I trigliceridi sono sempre trigliceridi misti, cioи nella stessa molecola la glicerina и esterificata da 3 acidi diversi. La differenze tra un grasso e l’altro consiste solo nella diversa percentuale di acidi grassi presenti
GRASSI
Nei grassi vegetali abbondano gli acidi insaturi e per questo che hanno dei punti di fusione piщ bassi di quelli animali, in cui prevalgono gli acidi saturi. Perciт i grassi vegetali sono liquidi a temperatura ambiente e sono definiti olii (olio d’oliva, d’arachidi, di mais), mentre i grassi animali sono solidi (burro sugna lardo). Per la presenza delgi acidi insaturi essi diventano rancidi. Infatti sui doppi legami si addiziona l’O dell’aria e si hanno reazioni chimiche che producono sostanze con odore e sapore sgradevole. Per ridurre e ritagliare questo fenomeno spesso i grassi vegetli sono sottoposti a idrogenazione, cioи viene addizionato l’H sui doppi legami (vedi burro di arachidi e margarina).
I trigliceridi sono tipici grassi di deposito; infatti, si depositano in cellule ed organi speciali. Negli animali e nell’uomo si accumulano nel tessuto adiposo.
Il tessuto и l’insieme di cellule tutte uguali per forma e funzioni. Tanti tessuti diversi che concorrono a svolgere una stessa funzione costituiscono un organo. Tanti organi diversi che svolgono funzioni tra loro correlate costituiscono un apparato.
Il tessuto adiposo non solo serve ad accumulare il grasso in eccesso (che proviene non solo dai grassi alimentari, ma anche dalla trasformazione in grassi di zuccheri e proteine in eccesso), ma anche da una funzione di isolante termico.
Nei grassi vegetali i trigliceridi si accumulano nei frutti o nei semi di alcune piante (oliva, arachidi, mais). I grassi non utilizzati per l’industria alimentare vengono sottoposti a reazione di idrolisi o reazione di saponificazione.
И una reazione con l’H2O,
mediante la quale una macromolecola
viene scomposta in tante molecole
piщ piccole.
Con una soluzione acquosa
di idrossido di sodio NaOH
IDROLISI DEI TRIGLICERIDI
L’idrolisi del trigliceride lo scompone in 4 suoi componenti: glicerina e acidi grassi.
CH2O – C=O CH2OH

R1
CHO – C=O + 3H2O CHOH + 3 R – C = O

R2 OH
CH2O – C=O CH2OH
R3
Queste reazioni chimiche richiede alta temperatura oltre i 100° e la presenza di un catalizzatore. Ne tubo digerente degli animali l’idrolisi viene compiuta da speciali enzimi chiamati lipasi. L’idrolisi enzimatica perт и graduale e quindi si formano prima i di gliceridi, poi i monogliceridi e infine la glicerina e gli acidi grassi.
Con la saponificazione si ottengono invece i saponi.
CH2O – C=O CH2OH

R1
CHO – C=O + 3NaOH CHOH + R– C=O
H2O
R2 ONa
CH2O – C=O CH2OH
R3
I saponi sono sali sodici degli acidi grassi (palpitato di sodio, oleato di sodio, stearato di sodio).
LIPIDI COMPLESSI
I principali lipidi complessi sono i fosfolipidi e i glicolipidi.
La terza parte и La terza parte и
un gruppo fosfato uno zucchero
La molecola dei fosfolipidi и costituita da due pati principali: una testa e una coda. La testa и idrofila e polare e la coda и idrofoba e apolare e contiene gli acidi grassi. La testa и costituita dalla glicerina e dal PO4Ї і. I fosfolipidi sono i principali costituenti della membrana cellulare. Le cellule sono costituite da 3 parti fondamentali: membrana, citoplasma e nucleo.
La membrana cellulare и costituita da un doppio strato di fosfolipidi che si guardano per le code idrofobe, mentre le teste idrofile sono rivolte all’esterno e all’interno della cellula. Sia l’sterno sia l’internodi una cellula и costituito fondamentalmente da H2O. nella membrana cellulare sono presenti delle molecole di glicolipidi, di colesterolo e soprattutto delle grandi molecole proteiche dette proteine di membrana.
Il colesterolo и un grasso particolare che appartiene al gruppo degli stearici con molecola molto complessa. In cui sono presenti 4 anelli policondensati con vari gruppi funzionali.
I glicolipidi e i fosfolipidi essendo costituenti delle cellule sono detti anche lipidi cellulari.
ZUCCHERI O GLUCIDI O CARBOIDRATI O IDRATI DI CARBONIO
La loro formula generale и Cn(H2O) n
In base alla complessitа delle molecole si dividono in monosaccaridi, disaccaridi e polisaccaridi.
I monosaccaridi sono composti funzionali che hanno un gruppo carbonile e piщ gruppi alcolici. In base al numero di atromi di C si classificano in triosi, tetrosi, pentosi, esosi. I principali sono i pentosi e gli esosi.
Gli esosi (C6H12O6) si dividono in aldoesosi e chetoesosi.
Sono il glucosio Sono il
e il galattosio fruttosio
Nel glucosio tutti gli OH a sono
a destra eccetto che in C3
H – C = O
H – C – OH
OH –C – H
H – C – OH
H – C – OH
H – C – OH
H
Il glucosio и uno zucchero ubiquitario ovvero sta dovunque in qualunque cellula animale e vegetale, perchй и il carburante cellulare e il materiale energetico usato dalle cellule per produrre l’ energia necessaria al loro funzionamento; infatti, nelle cellule il glucosio viene ossidato.
C6H12O6 + 6O2 6 H2O + 6CO2 + energia
REAZIONE ESOTERMICA
Questa reazione и alla base della respirazione cellulare.
Nel galattosio tutti gli OH sono
a destra eccetto che in C3 in C4
H – C = O
H – C – OH
OH – C – H
OH – C – H
H – C – OH
H – C – OH
H
Il galattosio и invece presente nel latte, ma non и presente come monosaccaride, bensм nel disaccaride lattosio.
Fruttosio:
H – C – OH
C = O
HO –C – H
H – C – OH
H – C – OH
H – C – OH
H
Il carbonile и in posizione 2 e tutti gli OH sono a destra, eccetto che in C3. il fruttosio и uno zucchero presente nella frutta e nel miele. In realtа le molecole degli zuccheri non sono in formula lineare, ma esistono in forma ciclica, cioи ad anello. Infatti, avviene una ciclizzazione tra il Carbonio carbonilico e il C5.
Gli aldoesosi
H – C = O
H – C – OH
OH – C – H
OH –C – H
H – C – OH
H – C – O H
H
H – C1 – OH
CH2OH
H – C2 – OH
H O
OH – C3 – H O OH H

OH – C4 – H OH H
H OH
H – C5 – OH
H – C6 – OH
H
Sono state ideata delle formule che rappresentano meglio l’esatta struttura della molecola e sono dette formule prospettiche. Le molecole di aldoesosi ciclizzano in forma esagonale (ad anello) e perciт queste formule rappresentano gli aldoesosi, in cui l’atomo di O unisce il C1 al C5. nelle formule prospettiche si rappresenta in basso quello che nelle altre и a destra.
DISACCARIDE
Il disaccaride и una molecola che si ottiene per condensazione di due molecole di monosaccaride e l’eliminazione di una molecola di acqua.
La molecola di disaccaride и formata da due parti di monosaccaride unite ad un atomo di O. I disaccaridi principali sono:
Saccarosio Lattosio Maltosio
C11H22O11 zucchero del prodotto dell’idrolisi
zucchero di uso latte incompleta dell’amido
alimentare e si trova dove sono in
corso i processi della di-
gestione dell’amido e
e perciт nel tubo
digerente.
Essi vengono idrolizzati per ottenere i monosaccaridi che li costituiscono. L’idrolisi del saccarosio dа una molecola di glucosi e fruttosio, il lattosio dа il glucosio e il galattosio e il maltosio glucosio + glucosio. L’idrolisi enzimatica nel tubo digerente viene svolta dagli enzimi specifici che sono la saccarasi, lattasi e maltasi.
POLISACCARIDE
Il polisaccaride и una macromolecola che si ottiene dalla condensazione di tante molecole di monosaccaride con l’eliminazione di n-1 molecole di acqua. I principali sono:
Amido Cellulosa Glicogeno
POLISACCARIDI VEGETALI
Pur avendo molecole con struttura diversa, sono tutti fomati da molecole di glucosio, che viene liberto durante i processi di idrolisi.
La cellulosa и il costituente chimico principale della parete delle cellule vegetali. Le cellule vegetali all’esterno sulla membrana hanno un ulteriore rivestimento chiamato parete cellulare , che и fatto principalmente di cellulosa. Nell’uomo e nei carnivori non и presente l’enzima cellulasi e perciт la cellulosa delle verdure non viene digerita. La sua funzione nella parete cellulare и quella di dare sostegno alla cellula vegetale.
L’amido и la forma sotto la quale i vegetali conservano il glucosio prodotto in eccesso. И una tipica sostanza di riserva vegetale. Viene accumulata negli organi di riserva che sono radici e fusto e loro modificazioni oppure nei semi dei cereali. L’amido viene idrolizzato da un enzima specifico chimata amilasi . quella del tubo digerente e dei semi in germinazione idrolizza l’amido in maltosio e l’operazione и completata dalla maltasi.
GLUCOSIO E FOTOSINTESI
Il glucosio viene prodotto dai vegetali attraverso la fotosintesi clorofilliana.
ENERGIA 6H2O + 6CO2 C6H12O6 + 6O 2 REAZIONE ENDOTERMICA
La fotosintesi che converte H2O e CO2 in C6H12O6 e O richiede per avvenire grande quantitа di energia. I vegetali grazie alla clorofilla riesono a catturare e utilizzare alcune lunghezze d’onda particolari della luce solare. Questa reazione ha diversi aspetti:
I° aspetto: con essa le piante sottraggono all’ambiente la CO2 e immettono O2. quindi si oppongono a tutti i processi che farebbe accumulare la CO2 (respirazione e combustione). La fotosintesi viene compiuta non solo dalle piante terrestri, ma anche dalle piante acquatiche (alghe microscopiche)costituenti il fitoplancton . il plancton и l’insieme di microrganismi che vivono sospesi nelle acque. Nelle acque la fotosintesi avviene solo nei primi 200 m laddove arriva la luce e perciт questa zona и detta zona eufotica.
PLANCTON

ZOOPLANCTON FITOPLANCTON
animale vegetale
Il fitoplancton vegetale и importante per l’ossigenazione delle acque. Infatti l’O2 presente nell’H2O и necessario alla respirazione degli organismi acquatici e proviene dalla fotosintesi e dall’O2 dell’aria disciolta in H2O.
II° aspetto: la fotosintesi и importante perchи consente l’organicazione del Carbonio; infatti, i vegetali fotosintetici sono gli unici organismi capaci di trasformare sostanze inorganiche in sostanze organiche e sono detti perciт autotrofi (sono capaci di sintetizzare sostanze organiche) a differenza degli animali che sono eterotrofi, perchй devono assumere sostanze organiche giа prodotte da altri. La fotosintesi consente l’organicazione del Carbonio perchй il Carbonio inorganico della CO2 diviene Carbonio organico del C6H12O6. l’organicazione del Carbonio и il primo anello delle organicazioni successive che le piante sono capaci di compiere; infatti, le piante assumono dal terreno sostanze inorganiche di cui esse stesse sono formate (zuccheri, grassi, proteine). Per esempio, se deve avvenire l’organicazione dell’azoto, le piante assumono l’azoto sottoforma di nitrati e poi lo devono trasformare in amminoacidi e proteine. Per compiere queste organicazioni che sono tutte endotermiche viene utilizzata l’energia liberata dall’ossidazione del glucosio prodotto per fotosintesi. Il glucosio prodotto in eccesso viene conservato sottofroma di amido. I vegetali autotrofi sono il primo anello della catena alimentare che и un passaggio di materia e di energia da un organismo all’altro di specie diverse. Alla base di una catena alimentare ci sono i vegetali autotrofi detti produttori, poi seguono i consumatori di vario ordine:
Consumatori primari he sono gli erbivori;
Consumatori secondari che sono i carnivori.
Una catena alimentare non и troppo lunga e non va oltre i consumatori di 3щ° o 4° ordine, perchй nel passaggio tra un anello e l’altro si hanno delle perdite di massa e di energia. Quindi, se fosse una catena troppo lunga all’ultimo non arriverebbe nulla. Le perdite sono dovute al fatto che non tutto il contenuto passa all’anello successivo (ci sono parti dell’organismo che non vengono utilizzati). Per la stessa ragione una catena alimentare ha una forma a piramide; alla base ci sono tanti e vari produttori e il numero di individui degli anelli successivi invece va diminuendo gradualmente.
GLICOGENO
Il glicogeno и iun polisaccaride animale che si divide in glicogeno epatico e glicogeno muscolare.
Il glicogeno epatico viene formato a spese del glucosio presente nel sangue e serve a ridurre la glicemia. La glicemia и la quantitа di glucosio presente nel sangue che deve rimanere costante. Tuttavia dopo un pasto la glicemia tende ad aumentare e l’ormon insulina provvede ad abbassare questo livello con un effetto ipogliceeante. Infatti, abbassa la glicemia favorendo nel fegato la conversione di glucosio in glicogeno. Nel caso di digiuno prolungato, vi и un altro ormone prodotto dal pancreas detto glucagone che idrolizza il glicogeno epatico per fornire glucosio al sangue (effetto iperglicemeeante).
Il glicogeno muscolare и una riserva di glucosio di cui ha bisogno il muscolo per ottenere l’energia necessaria alla contrazione.
PROTEINE
Le proteine sono macromolecole che per idrolisi danno tante molecole di amminoacidi.
±
L amminoacido и R CH3 CH COOH ± ammino - propanoico
ALANINA
OH NH2
Gli altri amminoacidi non sono i termini successivi degli ± amminoacidi. infatti, le molecole non si allungano, ma si complicano per la presenza di altri gruppi funzionali.
ACIDO PROPANOICO
CH3 CH2 C = O CH2 –CH – COOH
SERINA
OH OH NH2
ACIDO PROPANOICO
CH3 – CH2 – C = O CH2 –CH – COOH
CISTEINA
OH SH NH2
ACIDO PROPANOICO
CH3 – CH2 – C = O CH2 –CH – COOH
FENILALANINA
OH O NH2
Alcuni amminoacidi hanno poi due gruppi amminici e un solo carbossile oppure due carbossili e un gruppo amminico. Gli amminoacidi si legano tra loro con il legame peptilico eliminando una molecola H2O tra il carbossile di uno e il gruppo amminico dell’altro.
R–CH–COOH + R–CH–COOH H2O + R– CH– C – NH – CH – COOH
NH2 NH 2 NH2 O R

LEGAME PEPTIDICO
Si ottiene cosм un dipeptide. Una proteina и invece in polipeptide che contiene decine o anche centinaie di amminoacidi. Le proteine sono costituenti fondamentali delle cellule e quindi della materia vivente dove hanno un compito strutturale (microtubuli cellulari) oppure un compito funzionale (proteine di trasporto).
STRUTTURA DELLE PROTEINE
Le proteine hanno struttura complessa, in cui si riconoscono diversi grdi di organicazione:
STRUTTURA PRIMARIA: и la composizione chimica della proteina e per chiarne la struttura il biochimico deve individuare da quanti amminoacidi и formato, da quali amminoacidi, ma soprattutto individuarne la sequenza, cioи l’ordine. Infatti, le proteine si diversificano soprattutto per la sequenza degli amminoacidi.
STRUTTURA SECONDARIA: и la struttura nello spazio della catena polipeptidica che non и mai rettilinea; infatti, и avvolta a spirale (± elica) oppure и pieghettata a ventaglio (І lamina)
STRUTTURA TERZIARIA: и la forma generale della molecola proteica; se la proteina ha complessivamente una forma allungata si dirа che и fibrosa, se invece la proteina и di forma sferica si parla di proteina globulare . le ultime strutture sono mantenute dai ponti di H e sono importanti per la funzionalitа della proteina. Infatti, se anche per semplice riscaldamento, i ponti di H saltano e si altera la struttura primaria e secondaria.
STRUTTURA QUATERNARIA: non tutte le proteine hanno questa struttura e consiste nella ripetizione nella stessa molecola di una o piщ catene peptidica. Ad esempio l’emoglobina и fatta da 4 catene ugulai a due a due (due dette ±, due dette І), и presente nei globuli rossi ed и una proteina di trasporto perchй lega e trasporta l O2.
PROTEINA COMPLESSA O CONIUGATA
Le proteine possono essere semplici o complesse. Le proteine semplici sono fatte da sole catene peptidica (proteine). Le proteine complesse sono fatte da una parte proteica e da una parte di varia natura. Esistono perciт le glicoproteine, le lipoproteine e le cromoproteine.
Zucchero Grasso Emoglobina
Nelle cromoproteine la parte non proteica и una molecola colorata; infatti, l’emoglobinaи fatta da una parte proteica (globina, 2 catene ± e due catene І) e da una parte non proteica (l eme). L eme и una molecola con una complessa struttura ad anello quaternaria e ha al centro un atomo di ferro e proprio il ferro и capace di legare la molecola di O2.
Poichй ogni catena ha il suo eme, l emolobina ha 4 eme e trasporta 4 molecole di ossigeno. L’eme ha una struttura molto simile alla clorofilla con la differenza che nella clorofilla non c’и ferro, ma magnesio.
ENZIMI
Gli enzimi sono proteine funzionali. Essi sono catalizzatori biologici ad alta specificitа. L’alta specificitа consiste nel fatto che ogni reazione di una catena metabolica richiede uno specifico enzima. Il metabolismo и l’insieme di tutte le reazioni chimiche che avvengono in una cellula (metabolismo cellulare) oppure in un organismo. Una reazione biologica in realtа non avviene attraverso un unico stadio, ma attraverso tutta un serie di reazioni collegate tra loro. Si chiama infatti catena metabolica. Si chiama anabolismo l’insieme di tutte le reazioni di sintesi, cioи quelle che da piccole molecole portano a grandi molecole. Sono tutte endotermiche. Si chiama catabolismo l’insieme si tutte le reazioni distruttive, cioи quella che da grandi molecole portano piccole molecole. Sono tutte reazioni esotermiche. Tuttavia, se viene a mancare un enzima, la catena metabolica si interrompe e l’eccesso di accumulo di una sostanza non trasformata oppure dalla mancanza di un prodotto finale provoca gravi disfunzioni del metabolismo con conseguenti patologie. La specificitа и dovuta al fatto che ogni enzima riconosce e lega a sй uno specifico reagente chiamato substrato. Si forma cosм il complesso contemporaneo enzima substrato. Il riconoscimento dell’enzima avviene attraverso un preciso meccanismo definito di chiave- serratura e questo и svolto da una piccola parte della molecola proteica chiamata sito attivo. molti enzimi per poter funzionare richiedono la presenza di un coenzima. Precursori di molti coenzimi sono le vitamine e ciт ne spiega l’assoluta necessitа.
VITAMINE
Le vitamine sono sostanze diverse che devono essere introdotte conl’alimentazione nell’organismo perchй quest’ultimo non и in grado di prodursele da altre sostanze, che sono necessarie al funzionamento dell’organismo. La mancanza nella dieta comporta stati di ipovitaminosi o avitaminosi, che comporta una serie di sintomi o una precisa patologia. Introdotte nell’organismo vengono rielaborate dal metabolismo e trasformate in coenzimi. Se manca la vitamina il coenzima specifico non puт funzionare e la catena metabolica si interrompe. Si dividono in idrosolubili e liosolubili.
ACIDI NUCLEICI
Gli acidi nucleici sono macromolecole a carattere acido trovati nel nucleo cellulare.
Il d.n.a. и un acido desossiribonucleico, il costituente chimico dei cromosomi ed и una macromolecola che per idrolisi si rompe in molecole di nucleotidi . il nucleotide и formato da 3 parti: p z b
4 BASI AZOTATE
Gruppo Zucchero Base
Fosfato aldopentoso azotata 2 A DOPPIO 2 AD ANELLO
desossiribosio ANELLO SINGOLO

ADENINA TIMINA
GUANINA CITOSINA
H –C = O
H – C – OH

H – C – H
Essendo 4 le basi, sono 4 i nucleotidi possibili:
H – C – OH P – Z – A
P – Z - G
CH2 – OH P – Z – T
P – Z - C
I nucleotidi si ottengono per idrolisi, ma nel DNA integro ogni gruppo fosfato si lega allo zucchero precedente e a quello successivo. Quindi si ottiene una catena polinucleotide. Il DNA и costituito da 2 catene polinucleotide, che si guardano per le basi secondo una precisa corrispondenza chiamata complementarietа delle basi e cioи l’adnina v sempre con la timida e la guanina con la citosina. Questa corrispondenza и strettissima. Le basi dll’una e dll’altra si uniscono con i ponti di H. le due catene non sono sullo stesso piano, ma si avvolgono a spirale l’una opposta all’altra intorno ad un ipotetico asse formando una doppia elica. La doppia elica del DNA viene paragonata ad una scala a chiocciola, in cui il corrimano и rappresentato dal fosfato e dallo zucchero e gli scalini dalle basi azotate. Il DNA и l’unica molecola capace di autoriprodursi con un meccanismo detto di autoduplicazione semiconservativa.

Nella cellula la molecola del DNA si apre e ciascuna delle due catene fa da stampo per la sintesi di una catena ad essa complementare e utilizzando i nucleotidi presenti nella cellula vengono costruite le due nuove catene. Con queto processo da una molecola di DNA se ne ottengono due identiche e si chiama semiconservativa perchй delle quattro catene solo due si sono conservate. L’autoduplicazione precede la divisione cellulare; infatti, la cellula che sta per dividersi prima raddoppia il suo DNA e poi lo condivide tra le due cellule figlie. Cosм esse avranno lo stesso DNA della cellula madre.
STRUTTURA DEL R.N.A.
Il R.N.A. и fato da una catena polinucleotide. Esistono diversi tipi di RNA e ce n’и uno chiamato transfer (RNAt) che ha una sola catena, che perт si ripiega si se stessa secondo la complementarietа delle basi. C’и il ribosio e non il desossiribosio, che ha il gruppo OH e al posto della timida cиuna base diversa: l’uracile.
CELLULA
PROCELLULA EUCELLULA
И comparsa prima e non ha il nucleo.
Il Dna и sparso nel citoplasma. И tipica
dei procarioti.
И comparsa dopo ed и presente negli eucarioti (tutti gli altri organismi eccetto alghe azzurre e batteri) ed и presente sia negli organismi unicellulari sia in quelli pluricellulari
MITOCONDRIO
Nel mitocondrio avviene la fosforilazione ossidativa.
C6H12O6 6 H2O
L’energia liberata dall’ossidazione del glucosio non viene subito utilizzata dalla cellula, ma convogliata in una molecola altamente energetica chiamata ATP. Essa и formata dall’adenina unita al ribosio, a sua volta unita a 3 gruppi fosfati. L’ATP и una molecola derivata da uno dei nucletidi del RNA. Questa reazione и fortemente esotermica. Cosм facendo l’ATP si consuma e la cellula deve riformandosi fosforilando l’ADP. L’energia necessaria и quella fornita dall’ossidazione del glucosio.
NUCLEO CELLULARE
I cromosomi sono il numero caratteristico per ogni cellula detto numeri diploide . tutte le cellule hanno 46 cromosomi uguali 2 a 2 a forma di bastoncelli. Queste coppie uguali per forma, dimensione e per caratteristiche si chiamano cromosomi omologhi. Nelle cellule umane ci sono 23 coppie di cromosomi omologhi e di questi 46, 44 sono chiamati autonomi e gli altri sessuali. Quest’ultimi portano i geni, responsabili dei caratteri sessuali. Gli autonomi portano i geni per tutti gli altri caratteri. I due cromosomi sessuali nella donna sono identici e quindi omologhi e sono indicati con la lettera xx, mentre nel maschio uno и il cromosoma identico a quello femminile x, l’altro molto piщ piccolo y. Per evidenziare i cromosomi di un individuo se ne costruisce il cariotipo, cioи si ordinano in coppie di omologhi orinandole e numerandole secondo le dimensioni crescenti. Per convenzione la 23° coppia и quella dei cromosomi sessuali. Le uniche cellule dell’organismo che non hanno il corredo diploide sono le cellule sessuali o gameti. Il gamete maschile и lo spermatozoo, quello femminile и la cellula uovo. Questi hanno il corredo apolide, cioи il corredo cromosomico dimezzato n=23
Ogni cromosoma и costituito da un’unica lunga molecola di DNA ripetutamente avvolta intorno a delle proteine basiche chiamate istoni come un filo intorno ad un rocchetto. Tanto che se fosse srotolato si arriverebbe a circa 4 m. per cui il DNA di tutti i 46 cromosomi arriverebbe circa a 2 m. lungo un cromosoma sono allineati i geni; ogni gene и responsabile di un preciso carattere ereditario e svolge la sua funzione controllando la sintesi di una specifica proteina. I geni dirigono la sintesi proteica che avviene nei ribosomi. La sequenza delle basi nel DNA и responsabile della sequenza degli amminoacidi nelle proteine. La corrispondenza tra basi e amminoacidi non puт essere 1 a 1, perchй le 4 basi potrebbero codificare solo 4 amminoacidi. Si potrebbe pensare allora che le basi vadano lette a 2 per volta, ma cosм si avrebbero 16 combinazioni possibili e che quindi potrebbero codificare solo 16 amminoacidi. Se invece si considerano le combinazioni di base a 3 per volta queste sono 64. le 64 triplette vanno a codificare 20 amminoacidi. Le triplette codificanti sono perт 61 perchй tre triplette sono dette non senso. Infatti esse servono solo ad interrompere il dna, cioи a creare il segnale di inizio e di fine messaggio. Il codice и universale, cioи и uguale a tutti gli organismi viventi, cioи ogni amminoacido и codificato sempre dalle stesse triplette. Il codice inoltre и degenerato, perchй a qualche amminoacido corrispondono piщ triplette. Qualche amminoacido и codificato da 2 o 3 fino ad un max di 6 triplette.
SINTESI PROTEICA
La sintesi proteica avviene nel citoplasma, nei ribosomi, ma l’ordine proviene dal nucleo (DNA) ed esso non esce nel nucleo. Deve mandare un messaggio nei ribosomi, affidandosi ad un messaggero. Perciт essa ha due fasi: trascrizione del messaggio e traduzione del messaggio.
Le due catene del DNA si aprono e una sola delle sue nello stesso gene fa da stampo per la sintesi di una catena di DNA complementare ad essa. RNA che ci и stampato sul DNA и detto messaggero, perchй l’ordine del DNA и stato trasferito grazie alla complementarietа delle basi al RNA. RNAm deve uscire dal nucleo e va nei ribosomi, dove avviene la traduzione del messaggio.
Supponiamo che il codice sia UAG = x amminoacido, GCC =y UAC= z GGC = W. Se gli amminoacidi si andassero a sistemare in corrispondenza delle proprie triplette (codoni) del
RNAm si troverebbero ordinati come vuole RNAm e prima di lui il DNA. A portarli nel posto giusto ci pensano gli RNA transfer. Questi sono ei trasportatori e ci sono tanti RNAt quante sono le triplette codificanti, cioи 61. ogni RNAt и capace con la sua estremitа aperta di riconoscere e legare il proprio amminoacido, sull’estremitа chiusa porta una tripletta chiamataanticodone che и complementare alla tripletta che codifica quel particolare amminoacido. Ogni RNAt si sistema quindi in modo da realizzare di fronte al RNAm il legame temporaneo: codone – anticodone. Cosм facendo gli amminoacidi sono stati incolonnati nel giusto modo. Ora si puт formare il legame peptilico e il RNAt staccandosi va a ripeter l’operazione con un’alra molecola di amminoacido.
FUNZIONE DEI RIBOSOMI
И costituito da due parti, in quella piщ grande ci sono due tasche (siti attivi) in cui possono essere accolti due RNAt per volta, mentre l’RNAm scorre nel canalino che separa le due parti del ribosoma. Mentre l’RNA scorre nel ribosoma, solo 2 RNAt per volta possono sistemarsi nei siti attivi a formare legame codone – anticodone e quindi sono il quel momento tra i due amminoacidi che trasportano si forma il legame peptidico. Cosм dapprima il 1° amminoacido si unisce al 2°, poi il 2° al 3° e cosм via. Quando tutto l’RNAm и passato si и completata la sintesi di una proteina. L’RNA m visita piщ ribosomi e si producono ad ogni ribosoma una molecola di quella proteina.
GENI DISCONTINUI DEGLI EUCARIOTI
Negli euarioti esiste molo piщ DNA di quanto non ci si aspetterebbe in relazione alle proteine prodotte; esiste ciт del DNA in eccesso. Si и scoperto che i geni degli eucarioti contengono dei tratti codificanti detti esoni e non codificantidetti introni e il meccanismo della trascrizione va corretto. Durante la trascrizione viene trascritto tutto il gene, sia gli introni che gli esoni e si forma cosм RNA precursore del messaggero o anche trascritto primario. Questo RNA viene tagliato e vengono ricuciti insieme solo gli esoni, ottenendo cosм RNA piщ corto che и l’RNAm definitivo, che provvederа alla sintesi proteica.
Dunque nel gene ci sono tratti codificanti chiamati esoni. La funzione degli introni и ancora poco chiara, ma di certo svolgono un ruolo importante nelle regolazione genetica. Si и scoperto che uno stesso gene puт esprimere in maniera diversa a seconda per esempio deel tipo di cellula o in una stessa cellula a seconda delle fasi di vita dell’organismo. Gli introni svolgono un ruolo importante perchй a seconda di quali tratti del RNA precursore vengono conservati e di come vengono ricuciti si avrа un RNA m diverso e quindi una proteina diversa.

Esempio



  



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