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SAPERI MINIMI DI SAPERI MINIMI DI BIOLOGIABIOLOGIA

Antonella SangalliAntonella SangalliDipartimento di Scienze della Vita e della Dipartimento di Scienze della Vita e della

Riproduzione, Sezione di Biologia e Riproduzione, Sezione di Biologia e GeneticaGenetica

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Testi suggeritiTesti suggeriti

1_ Bonaldo P, Defilippi P, Majone F, Minucci S, Piomboni P, 1_ Bonaldo P, Defilippi P, Majone F, Minucci S, Piomboni P, Principato GB, Romanelli MGPrincipato GB, Romanelli MG

““Elementi di biologia e genetica”, Monduzzi EditoreElementi di biologia e genetica”, Monduzzi Editore

2a_ Estratto da Mason KA, Losos JB, Singer SR Biologia basato 2a_ Estratto da Mason KA, Losos JB, Singer SR Biologia basato sull’opera di Raven PH, Johnson GBsull’opera di Raven PH, Johnson GB

““Biologia Cellulare”, Piccin editoreBiologia Cellulare”, Piccin editore

2b_Estratto da Mason KA, Losos JB, Singer SR Biologia basato 2b_Estratto da Mason KA, Losos JB, Singer SR Biologia basato sull’opera di Raven PH, Johnson GBsull’opera di Raven PH, Johnson GB

““Genetica e Biologia Molecolare”, Piccin editoreGenetica e Biologia Molecolare”, Piccin editore

33

InformazioniInformazioni

Date e orario di lezioni ed esami sulla pagina Date e orario di lezioni ed esami sulla pagina Tandem 2012-2013Tandem 2012-2013

Diapositive sulla pagina Tandem 2012-2013Diapositive sulla pagina Tandem 2012-2013 A fine corso vi verrà distribuito un A fine corso vi verrà distribuito un

questionario di valutazione dello stesso questionario di valutazione dello stesso Firma presenzeFirma presenze

44

Modalità esameModalità esame

ScrittoScritto 30 domande a risposta multipla30 domande a risposta multipla 2 appelli (è possibile iscriversi anche al 2 appelli (è possibile iscriversi anche al

secondo se non si supera il primo, o se si vuole secondo se non si supera il primo, o se si vuole migliorare il voto)migliorare il voto)

55

Programma del corsoProgramma del corso

Molecole biologiche nella cellulaMolecole biologiche nella cellula Cellula procariotica ed eucariotica a confronto Cellula procariotica ed eucariotica a confronto

Cellula eucariotica: membrana plasmatica, organelliCellula eucariotica: membrana plasmatica, organelli Ciclo cellulare, mitosi, meiosi e gametogenesiCiclo cellulare, mitosi, meiosi e gametogenesi Cromosomi Cromosomi DNA: struttura e replicazioneDNA: struttura e replicazione Trascrizione genicaTrascrizione genica TraduzioneTraduzione MutazioniMutazioni

66

Lezione 1Lezione 1Molecole biologiche nella cellulaMolecole biologiche nella cellula

77

Le sostanze presenti nei viventiLe sostanze presenti nei viventi

Gli esseri viventi sono costituiti da sostanze chimiche Gli esseri viventi sono costituiti da sostanze chimiche basate sul carboniobasate sul carbonio

I composti organici sono costituiti da uno scheletro di I composti organici sono costituiti da uno scheletro di atomi di carbonio e idrogeno che può legare altri atomi di carbonio e idrogeno che può legare altri atomi: ossigeno, azoto, zolfo, fosforoatomi: ossigeno, azoto, zolfo, fosforo

La maggior parte dei composti organici degli La maggior parte dei composti organici degli organismi è rappresentata da macromolecole organismi è rappresentata da macromolecole (polimeri) prodotte attraverso l’unione con legami (polimeri) prodotte attraverso l’unione con legami covalenti di molecole più piccole (monomeri)covalenti di molecole più piccole (monomeri)

88

Molecole biologicheMolecole biologiche

I quattro tipi di grandi molecole che I quattro tipi di grandi molecole che contraddistinguono i viventi sono le proteine, i contraddistinguono i viventi sono le proteine, i lipidi, i carboidrati e gli acidi nucleici. La lipidi, i carboidrati e gli acidi nucleici. La maggior parte di queste molecole biologiche maggior parte di queste molecole biologiche sono polimeri, costituiti da subunità sono polimeri, costituiti da subunità monomeriche unite tra loro; polimeri molto monomeriche unite tra loro; polimeri molto grandi sono chiamati macromolecolegrandi sono chiamati macromolecole

99

Le sostanze presenti nei viventiLe sostanze presenti nei viventi

Savada D et al., Elementi di biologia e genetica

H2O(70%)

1010

I polimeriI polimeri

Le macromolecole di carboidrati, proteine e Le macromolecole di carboidrati, proteine e acidi nucleici sono molecole a lunga catena acidi nucleici sono molecole a lunga catena (polimeri) costituite da numerose subunità (polimeri) costituite da numerose subunità identiche o simili (monomeri) unite da legami identiche o simili (monomeri) unite da legami covalenticovalenti

1111

Sintesi e degradazione dei polimeriSintesi e degradazione dei polimeri Reazione di condensazione: il legame fra i vari Reazione di condensazione: il legame fra i vari

monomeri avviene mediante una reazione in cui si ha monomeri avviene mediante una reazione in cui si ha la perdita di una molecola di Hla perdita di una molecola di H22O. Ogni volta che si O. Ogni volta che si

forma un legame uno dei monomeri perde un gruppo forma un legame uno dei monomeri perde un gruppo ossidrile, l’altro un atomo di idrogenoossidrile, l’altro un atomo di idrogeno

Reazione catalizzata dapolimerasi

1212

Sintesi e degradazione dei polimeriSintesi e degradazione dei polimeri

Reazione di idrolisi:Reazione di idrolisi: rottura dei legami tra monomeri rottura dei legami tra monomeri per aggiunta di una molecola di Hper aggiunta di una molecola di H22O. Un atomo di O. Un atomo di

idrogeno dell’acqua attacca un monomero e il gruppo idrogeno dell’acqua attacca un monomero e il gruppo ossidrile lega il monomero adiacenteossidrile lega il monomero adiacente

H2O

Reazione catalizzata da idrolasi

1414

CARBOIDRATICARBOIDRATI Molecole che contengono atomi di carbonio Molecole che contengono atomi di carbonio

affiancati da atomi di idrogeno e gruppi affiancati da atomi di idrogeno e gruppi ossidrilici (H-C-OH)nossidrilici (H-C-OH)n

CC66HH1212OO66CC66HH1212OO66

1515

Carboidrati funzioneCarboidrati funzione

fonte di energia (es. glucosio, polisaccaridi di fonte di energia (es. glucosio, polisaccaridi di deposito)deposito)

fonte di atomi di C per la biosintesi di fonte di atomi di C per la biosintesi di molecole organiche (aa, acidi grassi)molecole organiche (aa, acidi grassi)

funzione strutturale (cellulosa, chitina)funzione strutturale (cellulosa, chitina)

1616

Monosaccaridi 1Monosaccaridi 1 Zuccheri semplici che contengono generalmente da Zuccheri semplici che contengono generalmente da

tre (triosi) a sette (eptosi) atomi di carboniotre (triosi) a sette (eptosi) atomi di carbonio Classificati in base al numero degli atomi di C e alla Classificati in base al numero degli atomi di C e alla

presenza di un gruppo chetonico o aldeidicopresenza di un gruppo chetonico o aldeidico

1717

Monosaccaridi 2Monosaccaridi 2 In soluzione acquosa le molecole di molti In soluzione acquosa le molecole di molti

monosaccaridi assumono una struttura ad anello. La monosaccaridi assumono una struttura ad anello. La forma ciclica è la più stabile in condizioni forma ciclica è la più stabile in condizioni fisiologiche.fisiologiche.

Reazione tra gruppo aldeidico sul

C1 e gruppo ossidrilico sul C5

1818

Monosaccaridi 3Monosaccaridi 3 Due pentosi (ribosio e desossiribosio) hanno Due pentosi (ribosio e desossiribosio) hanno

particolare importanza biologica, in quanto particolare importanza biologica, in quanto costituiscono parte dello scheletro dell’ RNA e del costituiscono parte dello scheletro dell’ RNA e del DNADNA

1919

DisaccaridiDisaccaridi

Costituiti dall’unione di due monosaccaridi Costituiti dall’unione di due monosaccaridi attraverso un legame covalente glicosidicoattraverso un legame covalente glicosidico

glucosio fruttosio

lattasilattasi

2020

Lattasi e intolleranza al lattosioLattasi e intolleranza al lattosio La lattasi ha localizzazione intestinale. La La lattasi ha localizzazione intestinale. La

diminuzione nella produzione di questo diminuzione nella produzione di questo enzima (in alcuni individui adulti) è legata enzima (in alcuni individui adulti) è legata all’intolleranza al lattosio.all’intolleranza al lattosio.

lattasilattasi

2121

Lattasi e intolleranza al lattosioLattasi e intolleranza al lattosio

L'introduzione del latte nell'alimentazione umana è un L'introduzione del latte nell'alimentazione umana è un

fatto cronologicamente piuttosto recentefatto cronologicamente piuttosto recente

Dalle origini della nostra specie (circa 200 000 anni Dalle origini della nostra specie (circa 200 000 anni

fa) la capacità di digerire, da adulti, il lattosio fa) la capacità di digerire, da adulti, il lattosio

contenuto nel latte è legata a una mutazione insorta contenuto nel latte è legata a una mutazione insorta

circa 7500 anni fa circa 7500 anni fa

(Darwin in un bicchiere di latte. Le scienze n°531, Novembre (Darwin in un bicchiere di latte. Le scienze n°531, Novembre

2012)2012)

2222

Ötzi, la mummia del Similaun, intollerante al Ötzi, la mummia del Similaun, intollerante al lattosiolattosio

2323

PolisaccaridiPolisaccaridi Macromolecole lineari o ramificate formate dalla Macromolecole lineari o ramificate formate dalla

polimerizzazione di monosaccaridi uniti da legami polimerizzazione di monosaccaridi uniti da legami glicosidici (amido, glicogeno, cellulosa, chitina)glicosidici (amido, glicogeno, cellulosa, chitina)

Amilosio, amilopectina, glicogeno, cellulosa: polimeri del glucosio. Cambia il tipo di legame tra i monomeri e il grado di ramificazione.

2424

Polisaccaridi di riservaPolisaccaridi di riserva

Il glucosio è lo zucchero direttamente ossidato Il glucosio è lo zucchero direttamente ossidato per liberare energiaper liberare energia

Il glicogeno e l’amido sono polimeri del Il glicogeno e l’amido sono polimeri del glucosio (G)n, dove n può raggiungere le glucosio (G)n, dove n può raggiungere le centinaia di unitàcentinaia di unità

Perché il G deve essere immagazzinato nelle Perché il G deve essere immagazzinato nelle cellule come polimero? Perché la cellula non cellule come polimero? Perché la cellula non accumula il glucosio monomero?accumula il glucosio monomero?

2525

OsmosiOsmosi L’osmosi è quel  fenomeno per cui si assiste al L’osmosi è quel  fenomeno per cui si assiste al

movimento di acqua da una soluzione meno movimento di acqua da una soluzione meno concentrata a una soluzione più concentrata, concentrata a una soluzione più concentrata, attraverso una membrana semipermeabileattraverso una membrana semipermeabile

Membrana semipermeabile permette il passaggio Membrana semipermeabile permette il passaggio del solvente (acqua) ma non di determinati soluti del solvente (acqua) ma non di determinati soluti (es. zuccheri)(es. zuccheri)

Le membrane cellulari sono semipermeabiliLe membrane cellulari sono semipermeabili La pressione osmotica dipende dal numero di La pressione osmotica dipende dal numero di

molecole in soluzione, non dalle loro dimensioni, molecole in soluzione, non dalle loro dimensioni, quindi 100 molecole di G esercitano una quindi 100 molecole di G esercitano una pressione osmotica 100 volte superiore a una pressione osmotica 100 volte superiore a una singola molecola di glicogeno formata da 100 singola molecola di glicogeno formata da 100 molecole di glucosiomolecole di glucosio

H2O

2626

LIPIDILIPIDI

Idrocarburi insolubili in acqua a causa dei loro Idrocarburi insolubili in acqua a causa dei loro numerosi legami covalenti apolarinumerosi legami covalenti apolari

Grassi e oli (grassi neutri/gliceridi): deposito Grassi e oli (grassi neutri/gliceridi): deposito energeticoenergetico

Fosfolipidi: funzione strutturale nelle Fosfolipidi: funzione strutturale nelle membrane biologichemembrane biologiche

Steroidi: funzione di regolazione, strutturale, Steroidi: funzione di regolazione, strutturale, digestivadigestiva

2727

TrigliceridiTrigliceridi

I trigliceridi sono i gliceridi più comunemente I trigliceridi sono i gliceridi più comunemente presenti in grassi animali e vegetali presenti in grassi animali e vegetali

Costituiti da una molecola di glicerolo (alcol a Costituiti da una molecola di glicerolo (alcol a tre atomi di carbonio) unita a tre molecole di tre atomi di carbonio) unita a tre molecole di acido grasso. acido grasso.

2828

Acidi grassi 1Acidi grassi 1 L’acido grasso è costituito da una lunga L’acido grasso è costituito da una lunga

catena idrocarburica non ramificata alla catena idrocarburica non ramificata alla cui estremità si trova un gruppo cui estremità si trova un gruppo carbossilico (-COOH)carbossilico (-COOH)

Acidi grassi saturi: tutti i legami sono Acidi grassi saturi: tutti i legami sono saturati da atomi di H. Le molecole saturati da atomi di H. Le molecole risultano rigide e si impacchettano tra di risultano rigide e si impacchettano tra di loro. I grassi ricchi di ac. grassi saturi loro. I grassi ricchi di ac. grassi saturi tendono ad essere solidi a temperatura tendono ad essere solidi a temperatura ambienteambiente

2929

Acidi grassi 2Acidi grassi 2 Acidi grassi insaturi: la catena Acidi grassi insaturi: la catena

idrocarburica contiene uno o più idrocarburica contiene uno o più doppi legami che introducono doppi legami che introducono delle “pieghe” nella molecola. Le delle “pieghe” nella molecola. Le pieghe impediscono alle molecole pieghe impediscono alle molecole dei grassi insaturi di allinearsi con dei grassi insaturi di allinearsi con le molecole adiacenti. I lipidi le molecole adiacenti. I lipidi contenenti ac. grassi insaturi contenenti ac. grassi insaturi tendono ad essere fluidi a tendono ad essere fluidi a temperatura ambiente.temperatura ambiente.

3131

Riserve energetiche Riserve energetiche Un grammo di grassi producono una quantità di Un grammo di grassi producono una quantità di

energia più che doppia rispetto a quella contenuta in energia più che doppia rispetto a quella contenuta in un grammo di amidoun grammo di amido

Le piante essendo immobili possono permettersi di Le piante essendo immobili possono permettersi di accumulare pesanti riserve energetiche sotto forma accumulare pesanti riserve energetiche sotto forma di amidodi amido

Per gli animali risulta vantaggioso avere depositi Per gli animali risulta vantaggioso avere depositi energetici concentrati; le riserve energetiche energetici concentrati; le riserve energetiche a lungo a lungo terminetermine vengono depositate sotto forma di lipidi vengono depositate sotto forma di lipidi nelle cellule adiposenelle cellule adipose

3232

Fosfolipidi 1Fosfolipidi 1

Formati da una molecola di glicerolo esterificata da Formati da una molecola di glicerolo esterificata da due acidi grassi e legata a un fosfato che a sua volta due acidi grassi e legata a un fosfato che a sua volta lega un gruppo organico generalmente azotatolega un gruppo organico generalmente azotato

Sono molecole anfipaticheSono molecole anfipatiche

Carica elettrica negativa

3333

Fosfolipidi 2Fosfolipidi 2 In presenza di acqua le estremità polari idrofile si In presenza di acqua le estremità polari idrofile si

dispongono verso l’ambiente acquoso, mentre le code dispongono verso l’ambiente acquoso, mentre le code apolari idrofobe si orientano in direzione oppostaapolari idrofobe si orientano in direzione opposta

3434

Membrana cellulareMembrana cellulare Le membrane sono formate da un doppio strato di Le membrane sono formate da un doppio strato di

fosfolipidi anfipaticifosfolipidi anfipatici

3535

SteroidiSteroidi

Composti organici che contengono tre anelli di Composti organici che contengono tre anelli di cicloesano (A, B, C) e un anello di ciclopentano (D)cicloesano (A, B, C) e un anello di ciclopentano (D)

Costituenti delle membrane biologiche (colesterolo), Costituenti delle membrane biologiche (colesterolo), ormoni (sessuali, surrenalici), funzione digestiva (sali ormoni (sessuali, surrenalici), funzione digestiva (sali biliari)biliari)

3636

PROTEINEPROTEINE

Singolo polimero non ramificato di aminoacidi Singolo polimero non ramificato di aminoacidi (catena polipeptidica) che si ripiega in una specifica (catena polipeptidica) che si ripiega in una specifica struttura tridimensionalestruttura tridimensionale

Aminoacidi: molecole organiche che recano sia il Aminoacidi: molecole organiche che recano sia il gruppo aminico (-NHgruppo aminico (-NH22) che quello carbossilico ) che quello carbossilico

(-COOH)(-COOH)

R: gruppo laterale differisce inciascuno dei 20 aa

Carbonio

3737

Legame peptidicoLegame peptidico

Gli aminoacidi si uniscono tra loro mediante un Gli aminoacidi si uniscono tra loro mediante un legame covalente che si forma tra il carbonio del legame covalente che si forma tra il carbonio del gruppo carbossilico di un aa e l’azoto del gruppo gruppo carbossilico di un aa e l’azoto del gruppo aminico dell’aa adiacenteaminico dell’aa adiacente

3838

Struttura primariaStruttura primaria

La sequenza aminoacidica della catena polipeptidica La sequenza aminoacidica della catena polipeptidica costituisce la struttura primaria di una proteinacostituisce la struttura primaria di una proteina

3939

Numero teorico di proteine diverseNumero teorico di proteine diverse

2020nn (20 numero di aa diversi, n lunghezza del (20 numero di aa diversi, n lunghezza del polipeptide)polipeptide)

20 20 22 (400) dipeptidi diversi (400) dipeptidi diversi20 20 33 (8000) tripeptidi diversi (8000) tripeptidi diversi……....

Lunghezza delle proteine negli eucariotiLunghezza delle proteine negli eucariotiminima 110 aa (insulina umana)minima 110 aa (insulina umana)media c.a. 360 aamedia c.a. 360 aamassima 27.000 aa (Titine) massima 27.000 aa (Titine)

4040

Struttura tridimensionale Struttura tridimensionale

La particolare sequenza aminoacidica di ogni proteina La particolare sequenza aminoacidica di ogni proteina ne determina la struttura tridimensionalene determina la struttura tridimensionale

La conformazione di una proteina ne determina la La conformazione di una proteina ne determina la funzionefunzione

Ligando-recettoreLigando-recettore Substrato-enzimaSubstrato-enzima

4141

Strutura secondaria 1Strutura secondaria 1

Segmenti di catena polipeptidica avvolti o Segmenti di catena polipeptidica avvolti o ripiegati in modo ripetitivo a formare strutture ripiegati in modo ripetitivo a formare strutture che contribuiscono alla forma complessiva che contribuiscono alla forma complessiva della proteina. Queste configurazioni sono della proteina. Queste configurazioni sono determinate dalla formazione di legami a determinate dalla formazione di legami a idrogeno tra gli aminoacidi che costituiscono idrogeno tra gli aminoacidi che costituiscono la struttura primaria.la struttura primaria.

4242

Struttura secondaria 2Struttura secondaria 2

elica: avvolgimento destrorso. E’ elica: avvolgimento destrorso. E’ comune nelle proteine strutturali comune nelle proteine strutturali fibrose (cheratine) per quasi tutta la fibrose (cheratine) per quasi tutta la lunghezza del polipeptide.lunghezza del polipeptide.

Legami H tra l’ossigeno di un gruppo Legami H tra l’ossigeno di un gruppo C=O e il gruppo N-H nel giro C=O e il gruppo N-H nel giro successivo dell’elica, a 4 aa di successivo dell’elica, a 4 aa di distanza.distanza.

4343

Struttura secondaria 3Struttura secondaria 3

sheet: due o più regioni della catena polipeptidica sheet: due o più regioni della catena polipeptidica tra loro parallele vengono a formare una struttura tra loro parallele vengono a formare una struttura planare attraverso la formazione di legami idrogenoplanare attraverso la formazione di legami idrogeno

Legami H tra gruppi NH su unsegmento della catena e i gruppi C=O sull’altro segmento

4444

Struttura terziaria Struttura terziaria Le interazioni tra i gruppi R delle catene laterali Le interazioni tra i gruppi R delle catene laterali

degli aminoacidi determinano la formazione di degli aminoacidi determinano la formazione di ripiegamenti che portano alla formazione di una ripiegamenti che portano alla formazione di una struttura tridimensionale definita (struttura struttura tridimensionale definita (struttura terziaria)terziaria)

4545

GFP myoglobin

Aequorea victoriaAequorea victoria

4646

Struttura della Struttura della cheratina cheratina

cheratina è una proteina cheratina è una proteina fibrosa. Nell'uomo è il principale fibrosa. Nell'uomo è il principale costituente di capelli, peli e costituente di capelli, peli e unghie, nei mammiferi di peli, unghie, nei mammiferi di peli, artigli e zoccoli. È costituita da artigli e zoccoli. È costituita da alfa eliche destrorse avvolte a alfa eliche destrorse avvolte a due a due a formare dimero. A due a due a formare dimero. A loro volta i dimeri si associano loro volta i dimeri si associano attraverso la formazione di ponti attraverso la formazione di ponti disolfuro a formare disolfuro a formare protofilamenti, poi filamenti…protofilamenti, poi filamenti…

4747

Ponte disolfuroPonte disolfuro legame covalente che stabilizza la legame covalente che stabilizza la

struttura terziaria della proteina e che struttura terziaria della proteina e che si origina per ossidazione di due si origina per ossidazione di due gruppi SH, ciascuno appartenente a gruppi SH, ciascuno appartenente a una cisteina una cisteina

H

H

ossidazione

4848

PermanentePermanente

Fase 1: trattamento con agente riducente (rottura dei ponti disolfuro)

Fase 2: capelli arrotolati su supporto (stiramento delle fibre) Fase 3: trattamento con agenti ossidanti(si riformano i ponti disolfuro in posizione slittata che esercitano una torsione dellefibre)

B

5050

Struttura quaternariaStruttura quaternaria Alcune proteine sono costituite dall’aggregazione di Alcune proteine sono costituite dall’aggregazione di

più catene polipeptidiche (subunità)più catene polipeptidiche (subunità)

5151

5252

Effetto di una mutazione puntiforme Effetto di una mutazione puntiforme sulla struttura della proteinasulla struttura della proteina

5353

Proteine funzioniProteine funzioni

Proteine enzimatiche (lattasi)Proteine enzimatiche (lattasi) Proteine strutturali (cheratina, collageni, distrofina, Proteine strutturali (cheratina, collageni, distrofina,

seta)seta) Proteine di trasporto (emoglobina, albumina)Proteine di trasporto (emoglobina, albumina) Proteine ormonali (insulina, paratormone)Proteine ormonali (insulina, paratormone) Proteine recettoriali (recettore dell’insulina)Proteine recettoriali (recettore dell’insulina) Proteine contrattili (actina, miosina)Proteine contrattili (actina, miosina) Proteine di difesa (anticorpi)Proteine di difesa (anticorpi) ……

5454

ACIDI NUCLEICIACIDI NUCLEICI

Gli acidi nucleici sono polimeri di nucleotidi e sono Gli acidi nucleici sono polimeri di nucleotidi e sono specializzati nella conservazione, trasmissione e uso specializzati nella conservazione, trasmissione e uso dell’informazione geneticadell’informazione genetica

DNADNA (DeoxyriboNucleic (DeoxyriboNucleic Acid) contiene Acid) contiene l’informazione ereditaria, la trasferisce alle l’informazione ereditaria, la trasferisce alle generazioni successive e, attraverso un intermedio a generazioni successive e, attraverso un intermedio a RNARNA (RiboNucleic Acid), specifica la sequenza (RiboNucleic Acid), specifica la sequenza aminoacidica delle proteineaminoacidica delle proteine

5555

NucleotidiNucleotidi

Zucchero pentoso + gruppo fosfato + base azotata

5’

3’

5656

DNA vs RNA, composizioneDNA vs RNA, composizione

PentosoPentoso

Basi azotateBasi azotate

DNA RNA

5757

StrutturaStruttura

Le molecole degli acidi nucleici sono costituite Le molecole degli acidi nucleici sono costituite da catene lineari di nucleotidi uniti tra di loro da catene lineari di nucleotidi uniti tra di loro da un legame covalente tra il carbonio 3’ dello da un legame covalente tra il carbonio 3’ dello zucchero di un nucleotide e il gruppo fosfato zucchero di un nucleotide e il gruppo fosfato in posizione 5’ dello zucchero del nucleotide in posizione 5’ dello zucchero del nucleotide adiacente (legame fosfodiesterico)adiacente (legame fosfodiesterico)

5858

StrutturaStruttura

5’

3’

5959

DNA doppio filamentoDNA doppio filamentoDue catene lineari antiparalleleDue catene lineari antiparallele

6060

DNA vs RNA, strutturaDNA vs RNA, struttura

6161

DNA struttura 1DNA struttura 1

Distanza tra due coppie di basi 0.34nmDistanza tra due coppie di basi 0.34nm Passo dell’elica 3.4 nm (1 giro = 10 Passo dell’elica 3.4 nm (1 giro = 10

bp)bp) Diametro dell’elica 2 nmDiametro dell’elica 2 nm Filamenti dell’elica sono antiparalleliFilamenti dell’elica sono antiparalleli Lo scheletro zucchero-P costituisce Lo scheletro zucchero-P costituisce

l’impalcatura esterna dell’elica…l’impalcatura esterna dell’elica…

2 nm

6262

DNA struttura 2DNA struttura 2 … … mentre le basi azotate di ciascun filamento si appaiano mentre le basi azotate di ciascun filamento si appaiano

nella parte centrale dell’elica secondo le regole della nella parte centrale dell’elica secondo le regole della complementarietàcomplementarietà 2nm

G ≡ C: 3 legami H

A = T: 2 legami H

6464

RNA strutturaRNA struttura

mRNAmRNA rRNArRNA tRNAtRNA

6565

RNA funzioneRNA funzione

mRNA (messaggero)1-3% dell’RNA cellularemRNA (messaggero)1-3% dell’RNA cellularefornisce le istruzioni (sequenza nucleotidica) per la fornisce le istruzioni (sequenza nucleotidica) per la sintesi delle proteinesintesi delle proteine

rRNA (ribosomale) >80% dell’RNA cellularerRNA (ribosomale) >80% dell’RNA cellularecomponente essenziale dei ribosomi (sintesi proteica)componente essenziale dei ribosomi (sintesi proteica)

tRNA (transfer) traduce il linguaggio del messaggero tRNA (transfer) traduce il linguaggio del messaggero (triplette nucleotidiche) in aminoacidi(triplette nucleotidiche) in aminoacidi