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biologia 1 anno
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Di cosa parla
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Il DNA come Molecola dell'Informazione Genetica:
- Il DNA e l'RNA sono acidi nucleici, polimeri costituiti da unità più piccole chiamate nucleotidi.
- Il DNA è la molecola depositaria dell'informazione genetica.
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Composizione del Nucleotide:
- Ogni nucleotide è formato da tre componenti principali:
- Uno zucchero pentoso: deossiribosio nel DNA e ribosio nell'RNA (differenza al carbonio 2').
- Una base azotata:
- Purine: Adenina (A) e Guanina (G), con struttura a doppio anello.
- Pirimidine: Citosina (C), Timina (T) nel DNA, e Uracile (U) nell'RNA. Uracile sostituisce la Timina nell'RNA, con struttura a singolo anello.
- Uno o più gruppi fosfato.
- I nucleotidi liberi possono presentare 1 (AMP), 2 (ADP) o 3 (ATP) gruppi fosfato.
- Ogni nucleotide è formato da tre componenti principali:
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Legami tra Nucleotidi:
- I nucleotidi si legano tra loro tramite legami fosfodiesterici.
- Questi legami si formano tra il gruppo ossidrilico (OH) sul carbonio 3' di un nucleotide e il gruppo fosfato (legato al carbonio 5') del nucleotide successivo.
- Questa reazione è di condensazione (rilascio di H2O) e forma lo "scheletro zucchero-fosfato" dei filamenti.
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La Struttura della Doppia Elica del DNA:
- Il DNA è costituito da due filamenti di nucleotidi, complementari e antiparalleli.
- Questi filamenti sono uniti da legami idrogeno specifici tra le basi azotate: Adenina si lega alla Timina (A-T) con due legami H, e Guanina si lega alla Citosina (G-C) con tre legami H.
- I filamenti si avvolgono a spirale, formando una doppia elica destrorsa.
- La doppia elica di Watson e Crick presenta un diametro di 2 nm, con un passo di 3.4 nm per ogni giro completo (10 paia di basi), e una distanza di 0.34 nm tra basi adiacenti. Sono presenti un solco maggiore (principale) e un solco minore (secondario).
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Condensazione del DNA nel Nucleo:
- Il DNA nel nucleo eucariotico non esiste come "DNA nudo" (doppia elica semplice) ma è una molecola estremamente lunga (es. 2 metri nelle cellule umane) che deve essere contenuta in un nucleo di dimensioni microscopiche (<10 micrometri).
- Per questo, il DNA si ripiega e si condensa progressivamente grazie all'ausilio di diverse proteine.
- Il complesso di DNA e proteine che lo tengono condensato è chiamato Cromatina.
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Livelli di Condensazione della Cromatina:
- La cromatina presenta diversi livelli di condensazione:
- Livello minimo (11 nm): Il Nucleosoma, composto da 146 coppie di basi di DNA avvolte attorno a un ottamero di proteine istoniche. I nucleosomi sono collegati da DNA linker, formando una struttura a "filo di perle".
- Fibra di 30 nm: I nucleosomi si compattano ulteriormente formando una struttura a solenoide.
- Domini ad ansa (300 nm): La fibra di 30 nm si ripiega in anse.
- Domini ad ansa condensati (700 nm).
- Cromosoma (1400 nm): Il livello massimo di condensazione, visibile solo durante la divisione cellulare.
- La condensazione non è uniforme:
- Eucromatina: Meno condensata e trascritta attivamente.
- Eterocromatina: Estremamente condensata e trascrizionalmente inattiva.
- La cromatina presenta diversi livelli di condensazione:
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Numero di Cromosomi:
- Le cellule eucariotiche contengono più molecole lineari di DNA, ognuna delle quali costituisce un cromosoma (es. 46 nell'uomo, 8 nel moscerino della frutta, 216 nell'equiseto).
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