Acidi Nucleici: DNA e RNA

• Gli acidi nucleici sono composti di grandi dimensioni presenti nel nucleo cellulare.
• Sono fondamentali per l'informazione genetica, la sua trasmissione e la sintesi proteica.
• Esistono due tipi di acidi nucleici: DNA (acido desossiribonucleico) e RNA (acido ribonucleico).
• Entrambi sono polimeri composti da nucleotidi.

Nucleotidi: Componenti

• Un radicale fosforico (gruppo fosfato).
• Uno zucchero monosaccaride pentoso.
• Una base azotata.
• I nucleotidi del DNA contengono desossiribosio, mentre quelli dell'RNA contengono ribosio.
• Le basi azotate del DNA sono adenina (A), guanina (G), citosina (C) e timina (T).
• Le basi azotate dell'RNA sono adenina (A), guanina (G), citosina (C) e uracile (U).
• Il radicale fosforico collega i nucleotidi per formare la struttura degli acidi nucleici.

DNA: Struttura e Funzione

• La molecola del DNA è formata da due filamenti di nucleotidi uniti da legami a idrogeno e avvolti in una doppia spirale.
• L'abbinamento delle basi azotate è specifico: adenina (A) con timina (T) e citosina (C) con guanina (G).
• La struttura del DNA permette la replicazione, dove le due eliche si separano e formano nuove eliche complementari.
• L'ordine delle basi azotate nel DNA costituisce il codice genetico.
• L'informazione genetica viene trasmessa tramite l'RNA per la sintesi proteica.

RNA: Tipi e Funzioni

• La molecola di RNA è formata da un singolo filamento avvolto a elica.
• Esistono diversi tipi di RNA, tra cui RNA messaggero (mRNA) e RNA di trasporto (tRNA).
• L'mRNA trascrive le informazioni dal DNA.
• Il tRNA traduce le informazioni dell'mRNA per la sintesi proteica, unendo gli amminoacidi nella sequenza corretta.

Acidi Nucleici, DNA e Sintesi Proteica

• Gli acidi nucleici controllano i processi vitali negli organismi.
• Il DNA si trova principalmente nei cromosomi e nella cromatina nel nucleo, ma anche in mitocondri e plastidi.
• L'RNA si trova sia nel nucleo (concentrato nel nucleolo) che nel citoplasma (concentrato nei polisomi).
• Gli acidi nucleici sono polinucleotidi composti da nucleotidi, con differenze nel pentoso (ribosio nell'RNA e desossiribosio nel DNA) e nelle basi azotate.

Basi Azotate: Differenze tra DNA e RNA

• Le basi pirimidiniche includono citosina, timina (solo nel DNA) e uracile (solo nell'RNA).
• Le basi puriniche includono adenina e guanina.
• Nel DNA troviamo citosina, adenina, guanina e timina (C-A-G-T).
• Nell'RNA troviamo citosina, adenina, guanina e uracile (C-A-G-U).
• La specificità dell'informazione è determinata dalla sequenza delle basi.

Struttura del DNA: Dettagli

• I nucleotidi nel DNA sono legati tramite legami estere tra l'acido fosforico e il pentoso.
• L'acido fosforico si lega al carbonio 3 del pentoso di un nucleotide e al carbonio 5 del nucleotide successivo.
• Il DNA ha una struttura a doppia elica con catene antiparallele.
• I legami idrogeno si formano tra adenina e timina (due legami) e tra citosina e guanina (tre legami), rendendo quest'ultima coppia più stabile.

Reduplicazione del DNA: Fasi

• Il DNA può essere in fase autosintetica (sintesi di copie di sé stesso) o allosintetica (sintesi di RNA).
• L'attività intercinetica è divisa in tre fasi: G1, S e G2.
• Nella fase G1, la cellula sintetizza ciò che serve per il metabolismo.
• Nella fase S, avviene la reduplicazione del DNA.
• Nella fase G2, la cellula riprende la crescita preparandosi alla divisione.

Fase S: Reduplicazione del DNA

• I legami tra le coppie di basi (A-T e G-C) vengono rotti e le catene complementari si separano.
• L'enzima DNA-polimerasi "scorre" lungo ogni catena, favorendo la formazione di legami tra nucleotidi e nuovi nucleotidi.
• Ad ogni adenina si lega una timina e così via, formando nuove catene doppie.
• Il processo è definito "reduplicazione semiconservativa".
• Una catena è neosintetica, mentre l'altra è conservata dalla molecola originale.

Informazione Genetica e Sintesi Proteica

• Il DNA contiene l'informazione genetica, che trasmette all'RNA.
• L'RNA trasmette l'informazione alle proteine, regolando le funzioni metaboliche della cellula.
• Il metabolismo è sotto il controllo del nucleo.
• Le quattro basi del DNA, prese a triplette, danno 64 combinazioni, sufficienti per codificare i 21 amminoacidi.
• La "trascrizione" è il passaggio dell'informazione genetica dal DNA all'RNA, sostituendo la timina con l'uracile.

Trascrizione

• In presenza di ribonucleotidi, enzimi (RNA-polimerasi) e ATP, la catena del DNA si apre e viene sintetizzato l'RNA.
• L'RNA è una riproduzione fedele dell'informazione genetica contenuta nel tratto di DNA aperto.
• Esistono tre tipi principali di RNA: mRNA (messaggero), RNAr (ribosomiale) e tRNA (transfer o solubile), tutti originati dal DNA nucleare.