Biologia: Il Nucleo Cellulare e il DNA

Il Nucleo Cellulare

• Il nucleo è una porzione del citoplasma cellulare racchiusa da una membrana nucleare.
• All'interno del nucleo si trova il DNA, un acido nucleico che contiene le informazioni necessarie per la vita, lo sviluppo della cellula e la sua trasmissione alle generazioni successive.

Struttura del Nucleo

• La membrana nucleare è formata da un doppio strato fosfolipidico, similmente alla membrana cellulare.
• Dentro la membrana cellulare si trova il citoplasma e immerso in esso c'è il nucleo delimitato dal doppio strato di membrana.
• Il DNA è un polimero composto da monomeri chiamati nucleotidi.
• Ogni nucleotide è formato da uno zucchero, un gruppo fosfato e una base azotata.
• Il fosfato lega uno zucchero all'altro, formando la catena principale del DNA.
• Le basi azotate sono molecole legate allo zucchero che formano i "pioli" della scala a doppia elica del DNA.

Doppia Elica del DNA

• Il DNA è formato da due filamenti avvolti a doppia elica.
• I filamenti sono composti da zuccheri e fosfati.
• I due filamenti sono uniti grazie all'appaiamento delle basi azotate.
• Esistono quattro tipi di basi azotate: adenina (A), guanina (G), citosina (C) e timina (T).
• Le basi azotate si appaiano secondo il principio di complementarietà: A si appaia solo con T, e C si appaia solo con G.
• L'appaiamento delle basi azotate avviene tramite legami idrogeno.

Cromatina e Cromosomi

• Durante la vita cellulare, quando la cellula è in crescita o a riposo, il DNA si trova sotto forma di filamenti aggrovigliati chiamati cromatina.
• La cromatina è il DNA avvolto attorno a proteine chiamate istoni, che aiutano a organizzare la struttura.
• Quando la cellula si prepara alla divisione (riproduzione), il DNA si condensa e si addensa per formare i cromosomi.
• I cromosomi sono quindi DNA super-avvolto e compattato attorno agli istoni.
• La forma compatta dei cromosomi facilita la divisione equa del DNA tra le cellule figlie durante la mitosi o la meiosi.

Cromosomi e Divisione Cellulare

• I cromosomi sono particolarmente utili per la divisione ordinata del materiale genetico durante la riproduzione cellulare.
• Un cromosoma è composto da due cromatidi, che sono copie identiche del DNA.
• I cromatidi fratelli sono uniti e si separano durante la divisione cellulare per garantire che ogni cellula figlia riceva una copia completa del DNA.
• La duplicazione del DNA avviene nella fase S del ciclo cellulare, prima della divisione cellulare.

Numero di Cromosomi

• Il numero di cromosomi è caratteristico per ogni specie.
• Gli esseri umani hanno 46 cromosomi (23 coppie).
• Esempi di numero di cromosomi in altre specie: moscerino della frutta (8), cavallo (64), cane (78).
• Il numero di cromosomi non è direttamente proporzionale alla quantità di DNA.
• Nell'essere umano, ogni cellula contiene 23 coppie di cromosomi, con un cromosoma di ogni coppia ereditato dalla madre e l'altro dal padre, garantendo variabilità genetica.