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Questions and Answers
Quale delle seguenti affermazioni descrive meglio la differenza fondamentale tra cellule eucariotiche e procariotiche?
Quale delle seguenti affermazioni descrive meglio la differenza fondamentale tra cellule eucariotiche e procariotiche?
- Le cellule eucariotiche si riproducono asessualmente, mentre le cellule procariotiche si riproducono sessualmente.
- Le cellule eucariotiche non contengono DNA, mentre le cellule procariotiche sì.
- Le cellule procariotiche sono capaci di fotosintesi, mentre le cellule eucariotiche no.
- Le cellule eucariotiche possiedono un nucleo ben definito delimitato da una membrana, assente nelle cellule procariotiche che contengono un nucleoide. (correct)
In che modo la geometria molecolare influenza l'energia potenziale in un legame covalente tra due atomi?
In che modo la geometria molecolare influenza l'energia potenziale in un legame covalente tra due atomi?
- Distanze e angolazioni diverse tra gli atomi possono portare a differenti contenuti energetici. (correct)
- Solo l'angolazione tra gli atomi influenza l'energia potenziale, mentre la distanza non ha impatto.
- L'energia potenziale rimane costante indipendentemente dalla distanza e angolazione tra gli atomi.
- Solo la distanza tra gli atomi influenza l'energia potenziale, mentre l'angolazione è irrilevante.
Cosa implica la risonanza in una molecola organica come il benzene o nell'anione acetato a livello strutturale e di stabilità ?
Cosa implica la risonanza in una molecola organica come il benzene o nell'anione acetato a livello strutturale e di stabilità ?
- La risonanza determina una distribuzione uniforme della densità elettronica tra i legami, conferendo maggiore stabilità alla molecola. (correct)
- La risonanza favorisce la formazione di legami ionici all'interno della molecola, aumentando la sua reattività .
- La risonanza causa una rapida isomerizzazione della molecola, rendendola instabile e facilmente degradabile.
- La risonanza implica la presenza di legami singoli statici che conferiscono rigidità alla molecola.
Qual è il ruolo delle interazioni di Van der Waals nella stabilità e fluidità della membrana cellulare?
Qual è il ruolo delle interazioni di Van der Waals nella stabilità e fluidità della membrana cellulare?
In che modo la dinamicità dei legami non covalenti influenza le reazioni biochimiche all'interno delle cellule?
In che modo la dinamicità dei legami non covalenti influenza le reazioni biochimiche all'interno delle cellule?
In che modo l'ambiente acquoso influisce sul folding delle proteine e sulla loro funzionalità ?
In che modo l'ambiente acquoso influisce sul folding delle proteine e sulla loro funzionalità ?
Qual è il ruolo delle interazioni elettrostatiche nel processo di folding delle proteine e come la legge di Coulomb governa tali interazioni?
Qual è il ruolo delle interazioni elettrostatiche nel processo di folding delle proteine e come la legge di Coulomb governa tali interazioni?
Quale delle seguenti affermazioni descrive più accuratamente il ruolo del DNA all'interno della cellula, considerando il dogma centrale della biologia molecolare?
Quale delle seguenti affermazioni descrive più accuratamente il ruolo del DNA all'interno della cellula, considerando il dogma centrale della biologia molecolare?
Cosa implica il fatto che le interazioni deboli, come i legami a idrogeno e le forze di Van der Waals, siano fondamentali per la funzione delle proteine?
Cosa implica il fatto che le interazioni deboli, come i legami a idrogeno e le forze di Van der Waals, siano fondamentali per la funzione delle proteine?
In che modo il legame a idrogeno contribuisce alla stabilità della doppia elica del DNA e quali conseguenze deriverebbero da un'eccessiva forza di questi legami?
In che modo il legame a idrogeno contribuisce alla stabilità della doppia elica del DNA e quali conseguenze deriverebbero da un'eccessiva forza di questi legami?
Come si definiscono, in un legame a idrogeno, le molecole di H coinvolte?
Come si definiscono, in un legame a idrogeno, le molecole di H coinvolte?
In che modo la struttura antiparallela dei filamenti di DNA influenza direttamente il processo di replicazione?
In che modo la struttura antiparallela dei filamenti di DNA influenza direttamente il processo di replicazione?
Quale sarebbe la conseguenza più immediata se una cellula perdesse la capacità di correggere gli errori durante la replicazione del DNA?
Quale sarebbe la conseguenza più immediata se una cellula perdesse la capacità di correggere gli errori durante la replicazione del DNA?
Considerando il dogma centrale della biologia molecolare, quale implicazione avrebbe la scoperta di un enzima cellulare capace di sintetizzare DNA a partire da RNA in cellule eucariotiche sane?
Considerando il dogma centrale della biologia molecolare, quale implicazione avrebbe la scoperta di un enzima cellulare capace di sintetizzare DNA a partire da RNA in cellule eucariotiche sane?
In che modo la sostituzione della timina con l'uracile nell'RNA rispetto al DNA influenza la stabilità e la funzione degli acidi nucleici?
In che modo la sostituzione della timina con l'uracile nell'RNA rispetto al DNA influenza la stabilità e la funzione degli acidi nucleici?
Quale delle seguenti affermazioni descrive più accuratamente il ruolo dell'acqua nelle reazioni enzimatiche?
Quale delle seguenti affermazioni descrive più accuratamente il ruolo dell'acqua nelle reazioni enzimatiche?
In che modo l'effetto idrofobico contribuisce al folding delle proteine e alla struttura delle membrane biologiche?
In che modo l'effetto idrofobico contribuisce al folding delle proteine e alla struttura delle membrane biologiche?
Quale proprietà dell'acqua è direttamente responsabile della sua capacità di esistere come liquido a temperatura ambiente?
Quale proprietà dell'acqua è direttamente responsabile della sua capacità di esistere come liquido a temperatura ambiente?
Cosa implica l'aggregazione forzata di proteine, che normalmente dovrebbero essere sospese singolarmente in acqua, per la salute cellulare?
Cosa implica l'aggregazione forzata di proteine, che normalmente dovrebbero essere sospese singolarmente in acqua, per la salute cellulare?
Come varia la struttura dell'acqua al variare della temperatura, e quale implicazione ha questo sui suoi stati fisici?
Come varia la struttura dell'acqua al variare della temperatura, e quale implicazione ha questo sui suoi stati fisici?
Flashcards
Polisaccaridi
Polisaccaridi
Polimeri costituiti da carboidrati, importanti per la vita.
Acidi nucleici
Acidi nucleici
Polimeri costituiti da nucleotidi (base azotata, zucchero, gruppo fosfato).
Proteine
Proteine
Macromolecole formate da amminoacidi.
Accoppiamento basi azotate (DNA)
Accoppiamento basi azotate (DNA)
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Dogma Centrale Biologia Molecolare
Dogma Centrale Biologia Molecolare
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Eucarioti
Eucarioti
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Procarioti
Procarioti
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Virus
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Legami Covalenti
Legami Covalenti
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Interazioni Elettrostatiche
Interazioni Elettrostatiche
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Donatore (legame a idrogeno)
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Accettore (legame a idrogeno)
Accettore (legame a idrogeno)
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Interazioni di Van der Waals
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Ruolo delle interazioni di Van der Waals nella membrana cellulare
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Importanza delle interazioni deboli nelle proteine
Importanza delle interazioni deboli nelle proteine
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Polarità dell'Acqua
Polarità dell'Acqua
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Ponte Idrogeno
Ponte Idrogeno
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Effetto Idrofobico
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Folding Proteico e Effetto Idrofobico
Folding Proteico e Effetto Idrofobico
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pH
pH
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Study Notes
Introduzione e Ripasso
- Le macromolecole vitali sono polimeri di monomeri.
- Esempi sono polisaccaridi (da carboidrati), acidi nucleici (da nucleotidi), proteine (da amminoacidi) e lipidi.
- I nucleotidi sono costituiti da una base azotata, uno zucchero e un gruppo fosfato.
Acidi Nucleici
- L'adenina si lega alla timina e la citosina alla guanina.
- I filamenti sono antiparalleli, con sequenza di fosfato-zucchero e basi che formano ponti a idrogeno -> doppia elica.
- Un filamento di DNA funge da template per replicazione e trascrizione (produce RNA).
- Nell'RNA, l'uracile sostituisce la timina e lo zucchero ha un ossigeno in più.
Dogma Centrale della Biologia Molecolare
- Il flusso di informazione va da DNA a RNA a proteine (unidirezionale).
- Alcuni virus a RNA possono trascrivere DNA grazie a enzimi specifici.
- Il DNA fornisce le informazioni per traduzione e trascrizione, ma l'RNA codifica le proteine (mRNA, tRNA ecc.).
- Nei cromosomi umani, circa 13.000/15.000 catene polipeptidiche sono codificate.
Informazione e Struttura
- L'informazione è disposta linearmente nel DNA, ma ha una forma tridimensionale.
- L'mRNA è una copia modificata del filamento di DNA, considerata un intermedio lineare.
- Dopo la traduzione, la sequenza di amminoacidi subisce folding, per formare proteine funzionanti.
- Un errore nel ripiegamento causa mutazioni e malattie.
Struttura Proteica e Codifica
- La struttura terziaria delle proteine dipende dalla sequenza primaria e dal ripiegamento.
- Le proteine formate sono compatte, globulari e stabili.
- Amminoacidi diversi che codificano per la stessa proteina possono dare strutture tridimensionali differenti.
- Il codice genetico è ridondante, con triplette di nucleotidi (codoni) che codificano per 20 amminoacidi.
Uniformità e Diversità e Classificazione
- Gli esseri viventi condividono DNA come materiale genetico e RNA per codificare proteine.
- Classificazione Eucarioti (con nucleo definito), Procarioti (senza nucleo definito) e Virus (non cellulari).
- Macromolecole e processi metabolici sono comuni tra organismi diversi.
Legami Chimici Covalenti
- I legami covalenti implicano la condivisione di elettroni e sono molto forti.
- Una molecola come il benzene presenta risonanza, stabilizzando la molecola.
- L'anione acetato presenta una risonanza che lo rende più stabile.
- Rottura e formazione di legami covalenti sono essenziali nelle reazioni biochimiche.
Legami Chimici Non Covalenti
- Permettono eventi dinamici
- Un'apparente staticità biologica è in realtà dinamicità .
- Impediscono la creazione di legami troppo forti.
Interazioni Elettrostatiche
- Il legame debole più forte, nasce dalla vicinanza di molecole con cariche opposte.
- L'interazione elettrostatica contribuisce al corretto folding delle proteine.
- L'energia dipende dalle cariche e dalla distanza (legge di Coulomb).
Legami a Idrogeno
- Essenziali nel folding delle proteine
- Quando due atomi hanno angolazioni e distanze diversi, si porta a un contenuto energetico differente.
Interazioni di Van der Waals
- Interazione minore dovuto al movimento degli elettroni.
- Quest'energia crea formazioni di un lato carico positivamente e un lato carico negativamente.
- Creazione di un'energia debole ma facilmente rompibile.
- Fondamentale per mantenere la fluidità della membrana cellulare.
Importanza delle Interazioni
- Le interazioni deboli sono fondamentali per la costruzione della proteina e per la sua funzione
- Le interazioni dinamiche, basate su legami non covalenti, sono fondamentali per permetterne le funzioni.
Ambiente Acquoso
- Gli organismi sono composti prevalentemente di acqua (85%-90%).
- L'acqua è un dipolo fondamentale per il folding, grazie ai delta+ e delta- coinvolti nei ponti.
Ordine e Disordine nell'Acqua
- A basse temperature, i legami si ordinano formando cristalli.
- Fornendo energia si rompono i legami e l'acqua diventa gas.
Ruolo dell'Acqua nelle Macromolecole
- Le macromolecole funzionano bene isolate e non aggregate.
- L'acqua fa ponti idrogeno con altre molecole, rompendo e riformando dinamicamente i legami.
Effetto Idrofobico
- Si verifica per esclusione delle molecole di acqua.
- Componente del doppio strato fosfolipidico nelle membrane biologiche.
- Guida il folding delle proteine nell'arrotolamento.
pH e pKa
- Gli acidi liberano protoni e le basi cedono gruppi idrossilici in soluzione.
- Il pH è il logaritmo negativo della concentrazione di protoni.
Equilibrio e Costanti
- In una situazione statica si ha equilibrio quindi la concentrazione sarà sempre costante.
- La costante di dissociazione di un acido (Ka) è il rapporto delle concentrazioni all'equilibrio.
- Maggiore pKa corrisponde a minore Ka.
pH Fisiologico
- Il pH extracellulare nell'uomo è 7,4, mantenuto con equilibri di acidi deboli.
- Lo stomaco ha un pH di 1 per denaturare le proteine
- L'interno cellulare ha pH 6,8 a causa di membrane ed equilibri ionici.
Sistema Tampone
- La differenza di pH tra interno ed esterno è mantenuta da sistemi tampone.
- Un abbassamento del pH denatura il DNA e le proteine causando una distruzione dei ponti idrogeno
- Il tampone fosfato intracellulare con pKa di 7.21 mantiene il pH vicino alla neutralità .
- Il tampone carbonato è un sistema extracellulare formato da CO2 e acido carbonico.
- Curva di titolazione per capire come si comportano gli amminoacidi a pH diversi.
Strumenti di Misurazione
pH-metro (misura pH) ed equazione di Henderson-Hasselbalch.
Biochimica: L'Essenza della Vita
- La biochimica studia la struttura, organizzazione e funzione cellulare a livello molecolare.
Elementi Fondamentali
- Carbonio, ossigeno, idrogeno e azooto compongono il 95% degli organismi.
- Sodio, Potassio, Calcio, Magnesio, Ferro... in piccole concentrazioni
- Rame e Cobalto essenziali ma tossici se eccessivi.
Ruolo del Carbonio
Versatile, crea legami stabili tra carbonio e carbonio. È il più stabile nella formazione di 4 legami rispetto a ossigeno e azoto. Permette strutture cicliche e ramificate ed è l'elemento chiave nelle molecole organiche.
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