Domanda Biologia 1-24 PDF

La vita ha una sua unità, definita da caratteristiche comuni Es. Rocce La vita ha un processo di cambiamento Caratteristiche che portano ad un UNITA’ DIVERSITÀ’: ambienti con organismi differenti 7 CARATTERISTICHE DELLA VITA 1. Cellule ed organizzazione: le c...

La vita ha una sua unità, definita da caratteristiche comuni Es. Rocce La vita ha un processo di cambiamento Caratteristiche che portano ad un UNITA’ DIVERSITÀ’: ambienti con organismi differenti 7 CARATTERISTICHE DELLA VITA 1. Cellule ed organizzazione: le componenti della cellula interagiscono fra di loro 2. Trasformazione dell’energia (METABOLISMO) ed uso 3. Risponde ai cambiamenti dell’ambiente, trova una perfetta sintonia con l’ambiente, colpendo il cambiamento. Sono in grado di adattarsi Es. 37° non mi riproduco più 4. Regolazione ed omeostasi (equilibrio dinamico, dove l’essere vivente si adatta) Es. Gli animali rizzano il pelo per difendersi dal freddo 5. Tutti gli esseri viventi sono in grado di crescere e svilupparsi, la loro vita è fatta di stadi, alcuni sono in grado di cambiare stadio a loro scelta (es. Bruco-farfalla) 6. RIPRODUZIONE: tutti gli esseri viventi sono in grado di riprodursi. La riproduzione si può definire come vita che cambia nelle generazioni, le generazioni si formano per mezzo della riproduzione 7. Evoluzione biologica La vita è organizzata per livelli, si tratta di livelli gerarchici dove il successivo contiene il precedente LIVELLI DI ORGANIZZAZIONE I primi due livelli sono di tipo chimico 1. Atomo: non caratterizzano la vita 2. Molecole e macromolecole: fanno da basi della vita 3. Cellule: dove comincia la vita, macromolecole organizzate, che lavorano insieme 4. Tessuti 5. Organi: formati da più tessuti formato da → molecole, cellule e tessuti 6. Organismo: com’è fatto un animale formato da → molecole, cellule, tessuti e organi 7. Popolazione: come avviene il cambiamento della vita formato da → più organismi simili 8. Comunità 9. Ecosistema - Complessità gerarchica: fa emergere una nuova proprietà, come avviene nelle macromolecole 1 STORIA DELL’EVOLUZIONE La vita comincia sulla Terra 3,5/4 mld di anni fa, in forma di cellule primitive. Gli animali marini sono arrivati prima delle piante terrestri. 250/300mln di anni fa, dopo che le piante terrestri hanno arricchito l’atmosfera di ossigeno. Le cellule primitive hanno subito variazioni e si sono riprodotte, fino ad arrivare ai giorni nostri. Comprende la storia evolutiva → studio struttura e funzione dell’organismo Tetrapodi ⇒ posseggono quattro arti Es. Arto anteriore dei pipistrelli, hanno un arto anteriore molto sottile. Delfino: ossi corti, per vincere l’attrito dell’H2O (acqua), questi ossi così corti danno stabilità. Questi 2 arti derivano dal topo, animale poco differenziato. È l’ambiente che plasma la forma degli arti, le varie strutture sono legate alla RIPRODUZIONE Il cambiamento NON avviene solo per riproduzione 1. Discendenza verticale e commutazione Discendenza ⇒ progressione della generazione Mutazione ⇒ cambiamento di generazione in generazione 2. Trasferimento genico razziale ⇒ meccanismo di cambiamento repentino Es. Un pesce può crescere più velocemente, richiede meno cibo e dà un guadagno economico Vaccini ⇒ modificazione dell’organismo a livello di risposta al patogeno 2 Rami orizzontali blu, che collegano dei rami verticali, la pianta ha portato dentro un batterio, che ha mantenuto per dargli una funzione, senza eliminarlo CLASSIFICAZIONE Patologia della mucca pazza, causato da una proteina (o meglio, dire prione) Ognuna cellula, deriva da una cellula già preesistente La classificazione viene fatta naturalmente, dove c’è un progenitore e dei discendenti. Quella riconosciuta a livello universale è composta da 3 domini, di cui 2 fatti da organismi unicellulari, i più sono fatti da cellule bassamente organizzate, senza compartimenti 3  Le cellule procariotiche sono bassamente organizzate, mentre sono quelle eucariotiche, che sono altamente organizzate Batteri ⇒ procarioti unicellulari Archeobatteri EUCARIOTI, sia unicellulari che pluricellulari Quattro regni: 1. protisti (unicellulare) 2. funghi-piante-animali (pluricellulari in un periodo della vita) La cellula animale iniziale ⇒ zigote Tutti gli animali vengono identificati attraverso un sistema BINOMIALE lineano Giaguaro = Panthera onca GENOMI e PROTEOMI Genoma: insieme di geni presenti nell’organismo. Dai geni derivano le proteine, dal DNA si ottiene la proteina Si è vista che la cellula del giaguaro produce un pigmento tannico, mentre nella pantera nera viene prodotta una proteina differente, che dà poi il pigmento nero. Ci sono delle zone ibride, che funzionano sulla base dell’ambiente in cui vivono. Pantera e giaguaro si possono ibridare. Pantera e giaguaro si trattano di un POLIMORFISMO FENOTIPICO, appartengono alla stessa identica specie DIVERSITÀ FANTASMA: impossibilità di trovare evidenti differenze C’è molta più diversità di quella che si può stimare, grazie ai metodi di ricerca 4 Le tecnologie che l’uomo conosce sono limitate METODO SCIENTIFICO 1. Osservazioni del fenomeno naturale 2. Le osservazioni portano a delle ipotesi sul fenomeno 3. Dalle ipotesi si disegna un esperimento, che fornisce dei dati, che possono essere analizzati 4. Analisi dei dati ottenuti 5. Conferma o confuta dell’ipotesi iniziale Effetto trattamento, quando funziona, è in grado di confermare l’ipotesi FIBROSI CISTICA L’uomo è l’organismo più conosciuto È un problema di natura respiratoria, le produzioni mucose che ostacolano la respirazione o i dotti pancreatici Vita media di 30 anni Fitness: misura di un organismo, per valutare quanto è integrato nell’ambiente L’ipotesi è un gene dell’uomo, che trasporta lo ione cloruro (Cl-) si tratta di un’azione cellulare sulla membrana. I soggetti affetti non sono in grado di trasportare lo ione correttamente. Sono stati condotti esperimenti per analizzare le capacità di trasporto, modificando il gene wild (sano) si aveva un cambio nella struttura della proteina, rispetto al gene patogeno. Il cloruro rimane dentro le cellule, così comportando un’eccessiva produzione di muco 5 6 Due meccanismi di evoluzione sulla scala dei milioni di anni ❖ Discendenza verticale con mutazioni: 1. Progressioni e cambiamenti in discendenza 2. Nuovi animali si evolvono, in seguito ad accumulo di mutazione 6 Le molecole organiche contengono carbonio (numero atomico: 12, di cui 4 sul guscio esterno che permette di creare legami), abbondanti negli organismi viventi. Le macromolecole sono molecole complesse, di grandi dimensioni Carbonio: 4 elettroni sul guscio esterno, ne ha bisogno di altrettanti 4 per essere stabile, è in grado di formare vari tipi di legami, può arrivare anche a tripli legami, che possono essere di tipo Polare o Apolare Alcuni elementi hanno la tendenza di acquisire 1 elettrone, come: ossigeno, zolfo, cloro, boro, fluoro, si tratta di atomi elettronegativi Sulla sinistra della tavola periodica si trovano quelli ELETTROPOSITIVI, che cedono l’elettrone (-1), quindi +1 protone Se si uniscono elementi elettronegativi, positivi o neutri, la nube elettronica tende a spostarsi in una parte della molecola, questo comporta la formazione di un dipolo (es una parte carica è negativamente e una positivamente) si tratta di un comportamento anfipatico Solventi polari, sono solubili in acqua → i d r o s o l u b i l i o idrofile Quelle NON affini all’acqua → i d r o f o b e GRUPPI FUNZIONALI Ogni gruppo ha le sue proprietà specifiche, ma ognuno adotta lo stesso comportamento in tutte le molecole in cui si trovano Gruppo amminico: formato da N-H2, si può trovare nelle proteine Carbonilico: steroidi, cere e proteine Aldeidico: nella posizione di R c’è un N Carbossilico: carbonio collegato ad un gruppo R, collegato ad un gruppo ossidrilico e doppio legame con l’ossigeno Ossidrilico: acidi grassi Metile Fosfato: R, fosforo circondato da ossigeno, si trova in acidi nucleici e ATP Solfato Solfidrilico: al posto di ossigeno presenta lo zolfo 7  MACROMOLECOLE 1° livello di complessità della vita, basi molecolari della vita 4 classi 1. Carboidrati 2. Lipidi 3. Proteine 4. Acidi nucleici Si possono trovare sia nelle cellule che nelle NON cellule (i virus ne hanno solo 3, sono senza lipidi, quindi senza membrane), altre NON cellule possono non averne CARBOIDRATI Prevalentemente composti da carbonio, idrogeno e ossigeno Monosaccaridi: zuccheri semplici, da 5 a 6 atomi di carbonio, sono pentosi o esosi. Hanno varie strutture, ad anello (si ottiene attraverso un ponte ad ossigeno fra carbonio1 e carbonio5, che scompare in acqua) o lineare. Il glucosio può ripiegarsi a sua volta ad anello Disaccaridi: fusione di 2 monosaccaridi, esempio saccarosio = fruttosio + glucosio, si parla di DISIDRATAZIONE, come sottoprodotto della sintesi si produce una molecola di H2O, c’è una forma ben definita, la forma collegata direttamente alla funzione. FORMA E FUNZIONE sono strettamente legati in biologia Polisaccaridi: più di 2 unità messe insieme, l’organizzazione è data da una forma e da una REPLICAZIONE delle unità → avere tante unità crea una forma - Cellulosa: legami di 2 molecole di glucosio, organizzate in modo ben preciso, con un ponte ad ossigeno, con forma lineare, crea una FIBRILLA 8  [macromolecola lineare], con funzione: strutturale, meccanica. È elemento di sostegno nelle piante, gli animali che rumano hanno bisogno di un trattamento meccanico per poterla digerire, di fatto le mucche hanno più intestini - Glicogeno: polisaccaride animale, non forma solo strutture lineari, dà anche una struttura non organizzata in fasci, appaiono dei glomeoli al microscopio. Ha la funzione di riserva energetica, accumula energia sotto forma di legami di polimerizzazione, se compiano un’azione di lisi [separazione delle unità], nello specifico l’idratazione. La natura disgrega le molecole in unità monomeriche, per poterle rendere disponibili nell’immediato - Chitina: polisaccaride AZOTATO, carbonio-azoto possono condividere 3 legami, forte resistenze, forma l’esoscheletro degli artropodi, stesse proprietà della cellula, ma più forte LIPIDI Molecole apolari, quindi idrofobe, insolubili in acqua, insolubilità INCOMPLETA, si forma molecole ANFIPATICHE [sia polari che Apolari] Trigliceridi: glicerolo (alcole) disidratazione (formazione di 3 molecole di acqua) con 3xacidi grassi [acido oleico, lunghe catene di CH2 e finisce con un CH3, hanno 1 gruppo carbossilico, cedono 1 elettrone]. Si comporta come un grasso, con atomi di ossigeno, prevale la funzionalità delle code Acidi grassi insaturi: non tutti i legami hanno dell’H (idrogeno) Fosfolipidi: glicerolo+2acidi grassi+PO4 (ione fosfato). Viene tolta una catena dai trigliceridi e al suo posto si aggiunge un gruppo fosfato. Gli acidi grassi formano le code, la testa è [gruppo fosfato e i gruppi dei 2 acidi grassi] fortemente polare. Si ha una molecola anfipatica Steroidi: molecole di sintesi, ha come proprietà principale la forma: 4 anelli di carbonio, che sono ripiegati ad anello, è una molecola apolare, solubile nei grassi, ha una forte attrazione rispetto alle code dei fosfolipidi ESEMPIO - Ormoni sessuali: 2 molecole, a base steroidea, il cui genitore è il COLESTEROLO. Questi ormoni conferiscono caratteri differenti ai 2 sessi 9  PROTEINE Alla forma si associa anche l’informazione, composizione omogenea, si aggiunge l’azoto, piccole quantità di zolfo, emoglobina [ferro], zinco, cromo. Struttura meccanica, inizialmente monotona. Composta da amminoacidi [amminico e carbossilico], sono tutti molto simili. Elemento R [= residuo, gruppo chimico, completamente diversa da un amminoacido all’altro], in natura si trovano 20 amminoacidi utili per le proteine. Si forma un FORTE legame carbonio+azoto, non si scioglie in H2O (acqua), la polimerizzazione è basata su legami peptidici, la proteina mantiene la sua struttura lineare. Cambia la sequenza dei gruppi R, che poi da sequenza agli amminoacidi. INTERAZIONE CON L’AMBIENTE - Polari carichi: 2 acidi e 3 basi, fra loro interagiscono attraverso legame ionico. - Apolari: 2 cisteine, legame solfuro [legame molto forte] Le proteine in fase di relazione si ripiegano su loro stesse, secondo la sequenza dei gruppi R, permettendo di determinare in modo autonomo, come la proteina si ripiega su sé stessa, queste si ripiegano in maniera tridimensionale - Ponti ad H (idrogeno): legami deboli - Forze di van der Waals: forze di attrazione Si passa da una struttura lineare, costituita da 20 stati, ad una struttura tridimensionale - Proteina denaturata è priva di funzione - Proteina strutturata possiede l’informazione STRUTTURA SECONDARIA - alfa elica: affinità per il DNA, presente nella cheratina (con proprietà meccaniche, robusta, molto presente nella cheratina dei capelli), col calore si rompono i legami peptdici, che si perde la natura della proteina, Queste pieghe danno la struttura alla proteina - Beta foglietto: STRUTTURA TERZIARIA Piegamento della struttura secondaria STRUTTURA QUATERNARIA Non di tutte le proteine, L’emoglobina ha 4 strutture SOLO nei mammiferi. L’emoglobina si modifica nel corso 10  della vita, ad esempio l’emoglobina del feto non è la stessa della madre, si passano l’ossigeno tramite il sangue, una volta che il feto non è più nella placenta, l’emoglobina cambia. 5 fattori che determinano il ripiegamento e la stabilità 1. idrogeno 2. Ionici 3. Effetti idrofobici 4. Forze di Van der Waals 5. Ponti disolfuro INTERAZIONE DELLE PROTEINE CON ALTRE MOLECOLE Molti processi all’interno della vita coinvolgono passaggi dove 2 o più proteine diverse interagiscono fra di loro - RIBONUCLEASI: proteina attiva o enzima, degrada l’RNA, si trova ovunque, rappresenta una difesa, parte di immunità innata, barriere che proteggono dai patogeni Anfinsen premio Nobel 1972 (immagine da aggiungere), degrada l’RNA e dà la struttura lineare, quindi diventa priva di funzionalità. Attività enzimatica 100%. Se denaturo la proteina, rompendo i ponti solfuro, rompo tutti i legami che formano le cisteine. 0 degrado di molecole di RNA → attività enzimatica vicino allo 0. - Lisozima: proteina enzimatica, che degrada tutto l’RNA e DNA che si trova all’esterno - AMMINOACIDI - PRIMA DIFFERENZIAZIONE: fra gruppi R, apolari. Altri gruppi chimici sono polari, possono essere sia privi di carica, che carichi. Sono o talmente elettronegativi o Talmente elettropositivi, che si comportano come ACIDI [perde idrogeno], BASI [ricerca di idrogeno]. Gli apolari sono 11 Cisteina (gruppo solfidrilico, lo zolfo si comporta come l’O, si comporta in maniera a polare Metionina: zolfo al suo interno, apolari Acido aspartico e glutammico: polari, ma senza carica 11  ACIDI NUCLEICI 2 tipologie, si differenziano per composizione - DNA: deossiribonucleico, immagazzina info genetiche, nella sequenza dei suoi monomeri. Funzione energetica, composto da nucleotidi, è stato trovato dentro al nucleo. Libero nell’ambiente, è solubile. C’è più DNA nell’ambiente, che negli esseri viventi. Molecola estremamente stabile. 4 basi. Nella sua struttura primaria è lineare, con organizzazione fosforo-desossiribosio (monotona). 2 basi hanno 1 anello (citosina- timina), 2 anelli (Adelina-guanina), importante per la sua funzionalità, Ha una struttura secondaria. Un’unica forma Desossiribosio: gli manca un ossidrile 1/64 di probabilità di avere CAT [citosina, adenina, timina] Aumenta la sua informazione sulla polimerizzazione, fino a 3mld di paia basi Stabilità determinata dal numero di ponti ad H - RNA: ribonucleico, decodifica, soprattutto quelle del DNA, sequenze specifiche di proteine. 4 basi. Struttura primaria ha filamento singolo, NON ha una struttura secondaria, si ripiega su sé stesso. Ha numerose forme MicroRNA: regolazione dell’espressione genica del DNA 3 sono uguali: Adenina, citosina, guanina. Timina nel DNA, uracile nell’RNA, cambia la sequenza delle basi DOGMA DELLA BIOLOGIA: DNA verso RNA — RNA verso DNA La forma ha poco valore, ma è legata all’informazione - STRUTTURA SECONDARIA DNA: costanza di diametro del DNA, elemento fisico fondamentale per la vita, appaiamento dato da ponti ad H (idrogeno) [legami facilmente rompibili]. C’è sempre un verso di polimerizzazione 5’- 3’ — 3’-5’, la doppia elica è fatto da una struttura secondaria di filamenti ANTI-PARALLELI, complementari ma con verso opposto. La citosina si appaia quasi sempre con la guanina [3 ponti ad H], adenina con la timina [2 ponti ad H] 12  CELLULE Formate da macromolecole che organizzate in un certo modo → varie funzioni Teoria cellulare Negli anni ’70 una scienziata ha tentato di produrre delle cellule, ma non ne ha mai ottenuta una dalle macromolecole. Le cellule derivano da cellule ▪ Tutte le cellule delle strutture viventi sono formate da 1 o + cellule ▪ Più piccole unità degli organismi viventi ▪ Nuove cellule derivano da altre cellule, mediante divisione cellulare L’essere umano è una chimera, perché abbiamo 2 linee cellulari, quando si arriva allo stadio di 64 cellule, una di queste si differenzia in LINEA GERMINALE [origine dei gameti: uova e spermatozoi], le restanti 63 che danno il corpo dell’animale, appartengono alla LINEA SOMATICA Le cellule animali o eucariotiche 10/100 µm (micron), l’uovo di pesce supera il µm: visibile al microscopio ottico Studiando la forma, si può conoscere la funzione ❖ Sinistra: microscopia elettronica di trasmissione, taglio l’uovo a pezzettini, sparo sulla sezione degli elettroni, lo scuro è quello che gli elettroni non attraversano, in chiaro quello che gli elettroni attraversano ❖ Destra: il preparato è mantenuto integro, il fascio di elettroni viene riflesso, il suo riflesso mostra la struttura tridimensionale del preparato ❖ La forma deve consentire l’ingresso dello spermatozoo ❖ La superficie di una cellula non è liscia, favorisce l’attaccatura dello spermatozoo ⇒ RICONOSCIMENTO DELLO SPERMATOZOO ❖ Alone grigio: riconoscimento per lo spermatozoo ❖ Presenta un buco dove lo spermatozoo deve entrare ❖ Rientranza è la cellula uovo, il bianco nero che increspa, sono tutte le proteine che servono allo sviluppo 13  2 CELLULE EUCARIOTICHE Il DNA si trova nel nucleo e nei mitocondri, sono definiti tali perché sono organizzate in compartimenti, sono cellule più funzionali, i lipidi compartimentano l’ambiente acquoso della cellula. Varia ampiamente, fra differenti tipi cellulari Si tratta di un modello, la cellula NON è organizzata in questo modo, ne è un esempio l’immagine precedente, dove il nucleo si trova verso l’estremità ▪ Nucleo fa partire l’informazione PROTEOMA Si differenzia in tutti i vari tipi di cellule dell’organismo, la codifica di DNA a RNA avviene in una sede in cui si possono trovare gli amminoacidi e i decodificatori (RNA), permettendogli di lavorare in un determinato modo, la maggior parte di questo processo avviene nel citoplasma [regione della cellula fuori dai compartimenti]. Determina la struttura della cellula → funzione delle cellule è suddivisa in 3 porzioni ▪ citoplasma ⇒ regione della cellula eucariotica, esterno organelli, interno membrana plasmatica ▪ Sistema di endomembrane ▪ Organelli semiautonomi 14 3 RIBOSOMA Macchina molecolare, fatta di RNA, struttura ribonucleoproteica, composto da subunità del ribosoma. L’mRNA possiede le informazioni, che provengono dal DNA. I ribosomi sono vicini al nucleo CITOSCHELETRO Tiene i distretti vicini fra loro e permette una trasmissione organizzata dell’informazione. Dinamicità, si tratta di una rete di proteine filamentose [come struttura terziaria dei gramolerai, in struttura quaternaria filamentosi] ▪ Microtubuli: sono i più grandi, formano un tubo spiralizzato, robusto. Formano una rete tridimensionale, che costituisce uno scheletro, con lo scopo di fare da binario alle informazioni. Organizzazione degli organuli cellulari, separazione cromosomi, movimenti intra cellulari carichi, motilità cellulare [ciglia e flagelli] ▪ Filamenti intermedi: forniscono forza meccanica alla cellula, ancoraggio per la membrana cellulare e nucleare, mantengono il nucleo nella posizione corretta ▪ Filamenti di actina: o microfilamenti. Si parla filamenti spiralizzati, legati alla contrazione. Si occupano della contrazione muscolare negli animali, movimento cellulare 15 4 L’informazione dentro la cellula può viaggiare in autonomia. Tuttavia nel caso di proteine, vista la loro complessità, viene trasmesa grazie a PROTEINE MOTRICI PROTEINE MOTRICI Utilizzano l’energia dell’ATP per cambiare la struttura terziaria, di conseguenza la forma, che diventa FUNZIONE. Si fosforilano e DEfosfirilano ▪ ATP: adenosintrifosfato, 1 base azotata (Adelina, 2 anelli = purine) e 3 fosfati Composte da 3 domini ❖ Testa ❖ Anca ❖ Coda 3 diversi modi di muoversi La proteina motrice muove il carico da un luogo all’altro La proteina motrice può rimanere ferma e provocare il movimento del filamento Le proteine motrici tentano di muoversi (entrambe le proteine sono limitate nei movimenti) esercitando una forza che causa la piegatura del filamento 16 5 FLAGELLI e CIGLIA Presenti in coppia o singolarmente, condividono la struttura interna. Flagelli sono più lunghi delle ciglia. Il movimento coinvolge la propagazione della piega, che sta alla base della struttura, fino ad arrivare alla punta ▪ Microtubuli ▪ Dineina ▪ Assonema ESEMPIO: spermatozoo: moto serpentiforme, onde metacronali SISTEMA DI ENDOMEMBRANE Membrana in grado di dialogare con ambient sia esterno che interno, regioni di comunicazione intracellulare. Sistema funzionalmente unico, da quello che riveste il nucleo a quello che riveste la cellula, hanno al loro interno, collegate fra loro, delle vescicole 17  o reticolo endoplasmatico o apparato del Golgi o Lisosoma INVOLUCRO NUCLEARE Una struttura a doppia membrana che racchiude il nucleo, dove lo strato esterno è un proseguimento del reticolo endoplasmatico, grazie ai pori nucleari ha una via di passaggio Il materiale all’interno del nucleo NON appartiene alle endomembrane NUCLEO Composto da DNA+proteine Cromatine Ha come funzioni principali ❖ Protezione ❖ Organizzazione ❖ Espressione del materiale genetico 18  ❖ Associazione dei ribosomi RETICOLO ENDOPLASMATICO Una rete di membrana composta da tubuli, cisterne appiattite piene di fluido Ha al suo interno un compartimento ⇒ LUME del reticolo endoplasmatico Si divide in RUVIDO e LISCIO Ruvido è adeso ai ribosomi, coinvolto in sintesi proteica e smistamento Liscio non ha ribosomi, si occupa di: detossificazione, metabolismo dei carboidrati, bilanciamento del calcio, sintesi/modificazione dei lipidi APPARATO DEL GOLGI Pile di membrane appiattite, dove il movimento avviene grazie a vescicole, NO proseguimento reticolo endoplasmatico. 3 funzioni, IN CONTEMPORANEA - Secrezione - Processamento - Separazione proteine 19 8 LISOSOMI Idrolasi acide → effettuano l’idrolisi, queste idrolasi sono utile a degradare le macromolecole [proteine, carboidrati, lipidi e acidi nucleici]. Gli organelli vengono riciclati per endocitosi MEMBRANA PLASMATICA Si trova al confine fra la cellula e la membrana extracellulare, ha il compito di Trasporto di membrana dentro e fuori dalla cellula, con SELEZIONE Segnalazione cellulare, tramite recettori Adesione cellulare Doppio strato fosfolipidico: testa-coda — coda-testa. Alcune proteine favoriscono l’adesione cellulare⇒ tight junctions. Le Proteine trans- membraniche formano dei canali selettivi per il trasporto, che hanno affinità per un determinato ione In caso di segnale extra-cellulare (es. Xenobiotico) questo viene trasdotto 20  DUPLICAZIONE DEL DNA La duplicazione avviene nel nucleo Il DNA è una struttura a doppia elica, con filamenti ANTIparalleli, con 4 basi azotate, il diametro del DNA è lo stesso se ho, una purina (doppio anello) con una pirimidina (1 anello). Contiene l’informazione necessaria per l’espressione. Il passaggio alla progenie avviene durante la divisione cellulare. C’è un cambiamento del materiale genico, è NECESSARIO per creare delle variazioni fra una generazione e quella successiva Da una molecola di DNA, se ne ottengono altri 2. Ci sono 3 modelli - Conservativo - Semiconservativo: da una molecola parentale, si vede che la molecola figlia ha 2 filamenti: 1 filamento parentale e 1 filamento figlio - Dispersivo LE FASI 1. Il DNA deve diventare a filamento singolo, tramite il blocca di replicazioni, i due filamenti parentali si separano e diventano filamenti stampo 2. Le basi si devono collegare in modo corretto, quindi G-C e T-A Alla fine si ottengono 2 filamenti complementari, con la stessa sequenza di basi originali 21 L’Origine della duplicazione è dove si forma la blocca di replicazioni, i filamenti parentali vanno in senso opposto e la forcella poi li lega assieme 3mld/20 = 150mln paia basi L’accuratezza NON esclude degli errori, dentro ad un carattere si possono avere delle varianti (caratteri diversi) - DNA ELICASI: enzima che si occupa di creare bolla e forcella per la duplicazione del DNA, si lega al DNA e si muove in direzione 5’-3’, usa ATP per separare il filamento - DNA TOPOESOMERASI: taglia perpendicolarmente i 2 filamenti, rimuove le tensioni meccaniche e ricuce, avviene poi un ulteriore avvolgimento della forca di duplicazione - Le proteine si legano al filamento singolo e mantengono i filamenti parentali, per poter poi agire nell’azione di stampo - DNA POLIMERASI si lega in maniera covalente i nucleotidi - DESOSSINUCLEOSIDI TRIFOSFATO: nucleotidi liberi con 3 gruppi fosfato, la rottura di un 22  legame covalente rilascia un pirofosfato (che da 2 gruppi fosfato), dando energia per connettere i nucleotidi vicini Alla fine della copiatura si ha una molecola che è il filamento figlio associato al filamento parentale, dall’altra parte ci sono dei frammenti del filamento figlio. Alla fine, si ha un mix di filamenti figlio e filamenti figlio a brevi tratti, su entrambi i filamenti figli. Un piccolo tratto di RNA con direzione 5’- 3’, che si chiama primer [innesco], un enzima interviene e costruisce il primer, dall’uomo sono sintetizzati in maniera meccanica, in oligonucleotidi, utilizzando come stampo il tratto di DNA su cui viene costruito. - DNA primasi: enzima che crea il primer, che da innesco alla duplicazione - Dominio di esonucleasi: la nucleasi toglie il nucleotide sbagliato, quello anteriore inserisce il nucleotide corretto. L’errore è rappresentato dal diametro modificato, ma non tutti gli errori vengono corretti, alcuni possono essere sopportati Si copiano 3mld di basi al secondo, da 10-9 a 10-12 è la frequenza di errore Molecole figlie ⇒ molecola madre, eccetto delle mutazioni puntiformi che appaiono nelle basi Com’è fatto il DNA? Il DNA non è mai isolato dentro al nucleo, ma sempre associato a delle proteine. Ha una struttura a doppia elica, con 2 filamenti antiparalleli 23  - Genoma è il materiale genetico che comprende tutte le componenti del nucleo L’uomo ha 46 cromosomi [46 molecole a doppio filamento] La doppia elica del DNA in struttura secondaria è di diametro 2 nm, lungo tutto il doppio filamento - Denaturazione: separazione dei 2 filamenti - Degradazioni: rottura legami covalenti fosfodiesterici 24