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La struttura e la duplicazione del DNA


La struttura “a doppia elica” della molecola di DNA fu descritta per la prima volta nel 1953 dai biologi James D. Watson, e Francis H.C. Crick, che grazie a questa scoperta vinsero nel 1962 il premio Nobel

Il DNA (o acido desossiribonucleico) è un lungo polimero formato dalla successione di monomeri chiamati nucleotidi.
Ogni nucleotide è costituito da:

•uno zucchero a cinque atomi di carbonio, il desossiribosio;
•un gruppo fosfato, con un atomo di fosforo centrale;
•una base azotata, che può essere l’adenina (A), la guanina (G), la timina (T) o la citosina (C).

La composizione chimica del DNA

Nella molecola di DNA sono presenti quattro tipi di nucleotidi, che differiscono tra loro per la base azotata:
•l’adenina e la guanina, basi azotate con struttura a doppio anello, denominate purine
•la timina e la citosina hanno struttura a singolo anello e sono dette pirimidine.

La molecola di DNA è composta da due filamenti avvolti l’uno con l’altro a formare una doppia elica destrorsa.

Le basi azotate di un filamento si legano mediante ponti a idrogeno con le basi del secondo filamento : l’adenina si appaia sempre e solo con la timina mediante due legami a idrogeno, la guanina sempre con la citosina con tre legami a idrogeno.
Il DNA è una sorta di scala a chiocciola, dove i montanti sono costituiti dall’alternarsi di uno zucchero e di un gruppo fosfato, e gli scalini sono formati dalle coppie di basi azotate complementari.
Il processo che permette a una cellula di produrre una copia del proprio DNA è chiamato duplicazione (o replicazione) del DNA e serve a far sì che durante la divisione cellulare le due cellule figlie ricevano una molecola di DNA completa.

Inizio della duplicazione L’inizio della duplicazione del DNA avviene quando alcuni enzimi, le DNA elicasi, srotolano una parte della doppia elica.
Copiatura dei filamenti in direzioni opposte A questo punto inizia l’attività di enzimi chiamati DNA polimerasi, in grado di aggiungere i nucleotidi liberi nel citoplasma ai segmenti aperti dei filamenti stampo.


Nel 1957, alcuni anni dopo la scoperta della struttura del DNA, Francis Crick enunciò il dogma centrale della biologia molecolare: l’informazione “fluisce” dal DNA a una molecola di RNA e dalla molecola di RNA alla proteina.
Secondo l’ipotesi di Crick, questo flusso di informazioni è unidirezionale: può andare dal DNA alla proteina, attraverso l’RNA, ma non può compiere il percorso opposto.


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