Biologia - Esercitazione

Domande aperte dell'esame scritto/orale di biologia

Le macromolecole della vita

Quali sono le quattro macromolecole della vita? Carboidrati, lipidi, proteine, acidi nucleici.

Struttura del trigliceride

Descrivi la struttura del trigliceride: è formato da una catena di glicerolo alla quale sono legate 3 catene di acidi grassi che possono distinguersi in:

• Saturi: catene lineari che solitamente si trovano nei grassi di origine animale allo stato solido.
• Insaturi: contengono insaturazioni cioè doppi o tripli legami e si trovano allo stato liquido generalmente derivati dalle piante.

Basi dell'RNA

Quali basi sono caratteristiche dell'RNA? Le basi caratteristiche dell'RNA sono l'adenina, la guanina, la citosina e l'uracile.

Caratteristiche della cellula eucariotica

Quali sono le caratteristiche della cellula eucariotica? La cellula eucariotica, a differenza della procariotica, è dotata di nucleo. Inoltre, è dotata di citoplasma che contiene tutti gli organuli cellulari come mitocondri, ribosomi, ecc.

Composizione chimica della membrana cellulare

Qual è la composizione chimica della membrana cellulare? La membrana cellulare è costituita principalmente da lipidi e proteine di membrana che possono essere integrali o non integrali a seconda della loro funzione. Le proteine si possono osservare grazie alla tecnica della criofrattura che permette di separare il doppio strato fosfolipidico e osservare le proteine. Il doppio strato è stato scoperto in seguito ad alcuni esperimenti condotti sui globuli rossi. Il doppio strato non è identico sopra e sotto ma ha funzione di struttura e regolazione di scambi tra interno ed esterno della cellula. I lipidi di membrana principali sono i fosfolipidi (glicolipidi e sfingolipidi), i glicolipidi e il colesterolo che ha il compito di controllare la fluidità della membrana al variare della temperatura.

Proteine "canali" e membrana semi-permeabile

Cosa sono le proteine "canali"? Le proteine canali sono particolari tipi di proteine adibite allo scambio di materiale tra l'interno e l'esterno della cellula. Il materiale di cui stiamo parlando sono principalmente molecole o ioni che, a seconda delle loro caratteristiche e alla permeabilità dei canali, possono passare oppure no.

Perché si definisce "membrana semi-permeabile"? Quali sostanze possono attraversare la membrana cellulare?

Funzione del reticolo endoplasmatico

Qual è la funzione del reticolo endoplasmatico? Principalmente distinguiamo due tipi di reticolo endoplasmatico: quello rugoso e quello liscio, entrambi hanno funzione principale di sintesi di lipidi, proteine e di farmaci.

Funzione dell'apparato del Golgi

Qual è la funzione dell'apparato del Golgi? In quale zona della cellula si trova l'apparato del Golgi? Solitamente vicino al nucleo. Qual è la sua struttura? L'apparato di Golgi è un organo citoplasmatico organizzato in cisterne. In esso avviene un continuo flusso di vescicole che migrano e vanno incontro a maturazione: ci sono due teorie in base alla migrazione delle vescicole: la prima sostiene che la struttura di cisterne rimanga fissa e siano solo le vescicole a migrare e maturare mentre la seconda vede come protagonisti del movimento sia la struttura a cisterne sia le vescicole.

Con quali altri organuli interagisce l'apparato di Golgi? Dove vengono inviati i prodotti dell'apparato di Golgi?

Struttura dei mitocondri

Qual è la struttura dei mitocondri? I mitocondri sono caratterizzati da una doppia membrana, all'interno presentano dei ripiegamenti chiamati creste. All'interno della membrana interna e sulla stessa membrana ha luogo la respirazione cellulare mentre all'esterno avviene la glicolisi.

Cosa caratterizza la matrice mitocondriale?

Le fasi del ciclo di Krebs

Descrivere le fasi del ciclo di Krebs.

La respirazione cellulare

Descrivere la respirazione cellulare. La respirazione cellulare ha luogo all'interno dei mitocondri, in particolare nella matrice e sulla membrana interna mitocondriale. La respirazione ha inizio quando il piruvato entra all'interno del mitocondrio sotto forma di acetil coenzima A in seguito alla decarbossilazione ossidativa che produce CO₂. L'acetil coenzima A va subito incontro al ciclo di Krebs i cui prodotti principali sono NADH e FADH₂ all'interno dei quali è contenuta l'energia che serve alla cellula. La stessa energia deve essere tirata fuori alla fine della respirazione cellulare. Inizia il processo di fosforilazione ossidativa e sintesi di ATP. Durante la fosforilazione ossidativa troviamo come protagonisti principali 4 complessi proteici siti sulla membrana che separa la matrice mitocondriale dallo spazio intermembrana. Il NADH entra nel complesso 1 all'interno del quale viene ossidato a NAD+, il FADH₂ fa lo stesso entrando nel complesso 2 e viene ossidato a FAD. Gli elettroni derivati dall'ossidazione delle due molecole attraversano i complessi 3 e 4 (citocromo b e c). Arrivati nel complesso 4 vengono subito legati da molecole di O₂ e formano H₂O. Segue la fase della sintesi dell'ATP. Durante il passaggio degli elettroni da un complesso all'altro, la concentrazione degli ioni H⁺ all'esterno della matrice aumenta creando un gradiente di concentrazione. L'ultima proteina che entra in gioco è l'ATP sintasi che raccoglie 3 ioni H⁺ dall'esterno e portandoli all'interno della matrice sfrutta l'energia ricavata per produrre una molecola di ATP a partire da ADP e fosfato.

Reazioni anaboliche e cataboliche

Differenza fra reazioni anaboliche e cataboliche.

Trasporto attraverso la membrana

Quali sono i meccanismi di trasporto transmembrana? I meccanismi di trasporto sono di due tipi:

• Attivo: che può essere primario o secondario.
• Passivo: che può avvenire per diffusione semplice (secondo un gradiente di concentrazione) oppure per diffusione facilitata (contro un gradiente di concentrazione, in questo caso vengono utilizzati come trasportatori dei canali ionici).

Per quanto riguarda gli esempi di trasporto abbiamo:

• Trasporto passivo per diffusione semplice: globulo rosso, ammoniaca è un composto non polare che passa la membrana, viene successivamente protonata entrando nei tubuli renali e concentrandosi nelle urine. Quando viene protonata diventa ione ammonio che però è polare e non può più attraversare la membrana. La espelliamo nelle urine.
• Trasporto passivo per diffusione facilitata: canali ionici che possono essere voltaggio dipendenti o meccanorecettori.
• Trasporto attivo primario: esempi SERCA e PMCA (pompa calcio-atpasica).
• Trasporto attivo secondario: globuli rossi, carbonico anidrasi.

Endocitosi, pinocitosi ed esocitosi

In cosa consiste l'endocitosi? L'endocitosi consiste in un invaginamento della membrana cellulare per accogliere dentro sé altro materiale da inglobare.

In cosa consiste la pinocitosi? La pinocitosi consiste nell'inglobare liquidi e sostanze liquide dall'esterno.

In cosa consiste l'esocitosi? L'esocitosi è il rilascio da parte di una vescicola di materiale che era contenuto al suo interno. Questo tipo di meccanismo può essere mediato da un recettore oppure controllato come nel caso del rilascio dei neurotrasmettitori all'interno dello spazio intersinaptico (sinapsi chimiche).

Diffusione semplice e facilitata

Differenza fra diffusione semplice e facilitata. La diffusione semplice avviene secondo gradiente sfruttando le concentrazioni all'interno e all'esterno della membrana. La diffusione facilitata è mediata da canali ionici e canali proteici.

Proteine fondamentali del citoscheletro

Quali sono le proteine fondamentali del citoscheletro? Per quanto riguarda i microtubuli abbiamo come proteine importanti l'alfa e la beta tubulina. Poi?

Da cosa è costituita la tubulina?

Processo di riproduzione cellulare

In quale processo di riproduzione cellulare sono implicati i microfilamenti? Sono impegnati nella formazione del fuso mitotico all'interno della profase, metafase e anafase della mitosi.

Cromosomi e cromatina

Quante coppie di cromosomi sono presenti nell'essere umano? L'essere umano possiede 22 coppie di cromosomi più una coppia di cromosomi sessuali (XX o XY) per un totale di 46 cromosomi.

Come si chiama il punto d'unione dei cromatidi? Centromero.

Da cosa è costituita la cromatina?

Replicazione del DNA

Perché il processo di replicazione del DNA si definisce semiconservativo? Perché ognuno dei due filamenti della doppia elica, all'interno della replicazione, funge da stampo per un nuovo filamento, i due nuovi filamenti dunque saranno costituiti da un filamento neosintetizzato e da uno vecchio.

Qual è l'enzima basilare per la replicazione del DNA? La DNA polimerasi.

Descrivere il meccanismo della replicazione:

Come si chiama il filamento che viene sintetizzato in modo continuo? Si chiama filamento veloce e viene sintetizzato dalla polimerasi continuamente in direzione 3'→5'. L'altro filamento invece prende il nome di filamento lento o filamento in ritardo.

Qual è la funzione dell'enzima elicasi? L'elicasi è l'enzima che all'interno della replicazione ha la funzione di svolgere la doppia elica e separare i due filamenti in modo che ognuno funzioni da stampo per la sintesi di un nuovo filamento. Grazie a un'altra classe di proteine chiamate single-strand binding proteins, la doppia elica non rischia di tornare alla forma originale.

Qual è la specifica sequenza che dà inizio alla replicazione?

Sintesi proteica

Quali sono i componenti coinvolti nella sintesi proteica? In seguito alla sintesi di un filamento di RNA a partire dal DNA stampo, intervengono nella traduzione da RNA a proteine i seguenti componenti:

• mRNA: RNA maturo uscito dal nucleo.
• tRNA: RNA transfer che porta a una estremità l'anticodone e all'altra un amminoacido corrispondente.
• rRNA: RNA ribosomiale che costituisce i ribosomi, il sito di sintesi proteica.

Descrivere le fasi della sintesi proteica. La sintesi proteica è composta da varie fasi in ambienti diversi. Innanzitutto, all'interno del nucleo viene sintetizzato tramite il processo di trascrizione un frammento di RNA a partire da un frammento di DNA stampo. Il DNA viene scomposto nelle due catene e una RNA polimerasi sintetizza il filamento di RNA in direzione 5'→3', sostituendo la base azotata timina con l'uracile. A questo punto, l'RNA che porta il messaggio per la sintesi delle proteine esce dal nucleo e va incontro a un processo di maturazione che procede secondo varie fasi:

• Apposizione del cappuccio: l'aggiunta di un gruppo fosfato, di una guanina e di un gruppo metile per garantire protezione.
• Aggiunta di una coda di adenine all'estremità 3' (poliadenilazione).
• Processo di rimozione delle sequenze introniche (splicing).

Una volta che l'mRNA è maturato, la sintesi procede all'interno dei ribosomi. I ribosomi sono formati da due subunità...