Concetti Chiave
- Le cellule utilizzano la sequenza dell'acido nucleico, composta da nucleotidi, per determinare quali amminoacidi legare e formare proteine specifiche.
- Il DNA è strutturato in due filamenti avvolti a doppia elica, mentre l'RNA è generalmente un filamento singolo.
- Le basi azotate nel DNA includono adenina, guanina, citosina e timina, mentre nell'RNA troviamo adenina, guanina, citosina e uracile.
- Il DNA custodisce l'informazione genetica, ereditata dagli organismi, e gioca un ruolo cruciale nell'evoluzione tramite piccole modifiche e selezione naturale.
- L'RNA funge da intermediario, permettendo alle cellule di utilizzare l'informazione genetica del DNA per la sintesi delle proteine e altre molecole organiche essenziali.
Come fa una cellula a sapere quali amminoacidi legare per formare una particolare proteina? La risposta è nella sequenza dell'acido nucleico, un polimero composto di monomeri chiamati nucleotidi. Le cellule contengono due tipi di acidi nucleici, l'acido desossiribonucleico (DNA) e l'acido ribonucleico (RNA). Ogni nucleotide è costituito da uno zucchero a cinque atomi di carbonio (pentoso), un gruppo fosfato (PO) e una base azotata. Lo zuc chero che caratterizza l'RNA è il ribosio, mentre nel DNA è presente il desossiribosio che ha un atomo di ossigeno in meno. Le basi azotate sono cinque: adenina (A), guanina (G), timina (T), citosina (C) e uracile (U). Il DNA contiene A, C, G, T, mentre l'RNA contiene A, C, G, U.
Struttura e funzione del DNA e RNA
La reazione di condensazione lega due nucleotidi, formando un legame covalente fra lo zucchero di un nucleotide e il gruppo fosfato del monomero adiacente. I polimeri di RNA sono lunghi filamenti di nucleotidi che permettono alle cellule di utilizzare le informazioni contenute nel DNA per sintetizzare le proteine.
Il DNA, invece, è formato da due lunghi filamenti di nucleotidi avvolti in una doppia elica che assomiglia a una scala a chiocciola. Zuccheri e gruppi fosfato alternati formano i corrimano, le strutture esterne della scala, mentre le basi azotate formano i gradini. I legami a idrogeno fra le basi legano insieme i due filamenti di nucleotidi: A si combina sempre con T, C sempre con G.
L'appaiamento obbligato fra basi azotate dipende dalla loro struttura chimica e determina la complementarietà dei due filamenti che correranno, quindi, in direzioni opposte.
Infatti, II DNA è composto di due filamenti di acidi nucleici avvolti su se stessi a formare una struttura a doppia elica. L'RNA è di solito composto di un filamento unico.
Ruolo del DNA nell'evoluzione
La funzione principale del DNA è di custodire l'informazione genetica. Ogni organismo eredita il DNA dai propri genitori (o dell'unico genitore, nel caso della riproduzione asessuata).
Le piccole modifiche nella sequenza di DNA, trasmesse di generazione in generazione, e la selezione naturale sono i processi biologici alla base di molti cambiamenti evolutivi accaduti nella storia della vita sulla Terra. L'informazione contenuta nel DNA è utilizzata, con l'aiuto dell'RNA,per dirigere la sintesi delle proteine; ma da dove provengono tutte le altre molecole organiche? La risposta è nelle molteplici funzioni delle proteine: gli enzimi possono guidare la sintesi di carboidrati, acidi nucleici e lipidi essenziali per la sopravvivenza delle cellule.
Domande da interrogazione
- Come si forma una proteina a partire dagli amminoacidi?
- Qual è la differenza principale tra DNA e RNA?
- Qual è il ruolo del DNA nell'evoluzione?
- Come contribuiscono le proteine alla sintesi di altre molecole organiche?
Le cellule determinano quali amminoacidi legare per formare una proteina in base alla sequenza dell'acido nucleico, che è contenuta nel DNA e nell'RNA.
La principale differenza è che il DNA è formato da due filamenti di nucleotidi in una struttura a doppia elica, mentre l'RNA è generalmente un filamento unico e utilizza il ribosio come zucchero, rispetto al desossiribosio del DNA.
Il DNA custodisce l'informazione genetica e le piccole modifiche nella sua sequenza, insieme alla selezione naturale, sono alla base dei cambiamenti evolutivi nel tempo.
Le proteine, in particolare gli enzimi, possono guidare la sintesi di carboidrati, acidi nucleici e lipidi, che sono essenziali per la sopravvivenza delle cellule.
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