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Biologia

lunedì 6 novembre 2017 - 10:05

Acidi Nucleici

antiparalleli, timina e uracile (gruppo metilico)

Dal punto di vista biologico, gli acidi nucleici sono molecole semplici, scoperti per la prima volta da James Watson e Francis Crick.

Dal punto di vista della loro struttura tridimensionale, sono dei polimeri lineari, costituiti da catene lineari senza ramificazioni, strutturati in successione tra di loro. Sono formati dallo stesso tipo di monomero (nucleotide) che ha la stessa struttura "base" per tutti gli acidi nucleici. Tale monomero, è costituito da uno scheletro di uno zucchero pentoso ad anello chiuso (desossiribosio per il DNA e ribosio per l'RNA). Allo zucchero pentoso, troviamo legato un gruppo fosfato e una base azotata.

Senza andare a considerare il gruppo fosfato, parliamo di Nucleoside.

Al gruppo fosfato, sono anche legate basi azotate puriniche o pirimidiniche. Tali basi, hanno la possibilità di creare legami idrogeno grazie alla presenza di atomi, esterni all'anello aromatico che li costituisce, dotati di una certa elettronegatività (gruppi amminico NH₂, ossigeno O).

2 nucleotidi, interagiscono tra di loro mediante legami covalenti, cioè una struttura stabile, che avviene tra il carbonio 3 di un nucleotide successivo e il carbonio 5 del nucleotide già legati dall'acido fosforico. Il legame tra gruppo fosfato e gruppo adossidico prende il nome di legame estereo. Il legame complessivo sarà perciò un legame fosfodiesterico. Si parlerà di legame estremità 5 libero ed estremità 3 libero.

Mentre nel DNA troviamo un doppio filamento avvolto ad elica, in cui un filamento è speculare all'altro secondo gli accoppiamenti AC-GT (filamenti appaiati ed antiparalleli), nell'RNA troviamo un filamento singolo, magari anche costituito da una successione lunga di diversi nucleotidi aventi tutti la stessa base azotata.

Nel DNA, le basi azotate sono arrangiate secondo proporzioni precise secondo cui, alla quantità di Adenina corrisponde le medesima quantità di Citosina ed alla quantità di Guanina corrisponde la stessa quantità di Timina.

Equazione di Chargaff

I virus

I virus non sono organismi viventi, ma sono entità biologiche specializzate nel parassitismo molecolare. Non sono in grado di svolgere funzioni metaboliche e riproduttive in maniera autonoma.

La loro struttura è composta da:

• Una molecola informazionale: DNA o RNA
• Struttura proteica, fosfolipidica od entrambe (capside). La struttura fosfolipidica esterna dei virus non è prodotta dal virus stesso ma proviene dalle cellule infettate precedentemente

A differenza dei viventi, che hanno come materiale genetico esclusivamente il DNA, i virus possono essere dotati di DNA, RNA, DNA a filamento singolo, RNA a doppio filamento.

I virus possono essere a riproduzione più o meno specifica. Questa specificità è dovuta dal fatto che l'infezione è permessa dal fatto che il virus necessità di "punti di aggancio" presenti solo sulla membrana esterna della cellula della cella ad infettare.

Cicli riproduttivi dei virus: Ciclo Litico e Ciclo Lisogenico

Ciclo Litico:

In seguito all'infezione della cellula, il virus ora riprodotto e presente in una certa quantità al suo interno, fuoriesce, "rompendo" la cellula...

Ciclo Litico:

In seguito all'infezione della cellula, il virus ora riprodotto e presente in una certa quantità al suo interno, fuoriesce, "rompendo" la cellula ospite.

Ciclo Lisogeno: In seguito all'infezione della cellula, invece, differisce dal precedente in quanto il genoma virale non resta separato da quello dell'ospite ma è in grado di integrarsi ad esso.

I viventi e le loro caratteristiche

Tutte le entità catalogate come "viventi", devono avere 3 fondamentali caratteristiche:

• Organizzazione strutturale su base cellulare: che si parli di unicellulari o di pluricellulari, l'unità fondamentale dei viventi è la cellula. Organizzate secondo strutture più o meno complesse, le cellule, indipendentemente dal loro numero, sono strettamente inter correlate le une con le altre.
• Capacità riproduttive: le unità viventi devono, per ricadere nel grande cuntine dei viventi, essere in grado di moltiplicarsi, generando una prole operative ed efficiente.
• Metabolismo: per poter vivere, i viventi necessitano, chi in un modo e chi in un altro, di assimilare energia dall'ambiente esterno al fine di sopravvivere.

Dal punto di vista dell'organizzazione cellulare, metabolismo energetico ereditarietà e riproduzione (caratteristiche proprie di qualsiasi vivente), si hanno diverse suddivisioni degli organismi che ospitano il nostro pianeta.

Le cellule possono essere procariotiche o eucariotiche. Oltre alle fondamentali caratteristiche che le distinguono (mancanza di nucleo, organuli, ... ), le cellule procariotiche sono, diversamente da quelle di tipo procariotico, esclusivamente unicellulari (es: batteri), e la loro semplicità cellulare, impedisce il crearsi di strutture più complesse della singola cellula.Al fine di ovviare ai vari compiti metabolici, le cellule di organismi pluricellulari, aumentano di grado di complessità del soggetto considerato, si organizzano secondo vari livelli di relazioni. Da più cellule si creano tessuti, dai vari tessuti si ottengono quindi diversi organi si va a parlare di apparati.

Riferendosi al metabolismo, il fine ultimo dei processi metabolici che siano catabolici (reazione esoergoniche con smantellamento di molecole complesse in molecole più semplici) o anabolici (reazione endoergoniche con formazione di molecole complesse partendo da molecole semplici), è quello di mantenere l'omeostasi della cellula (o dell'organismo), ovverosia il mantenimento dell'equilibrio interno. La capacità di organicare il carbonio, cioè l'essere in grado di produrre glucosio legando il carbonio di 6 molecole di CO2 tra di loro e ad altri elementi (es. Hyutilizzando energia, è un peculiarità unicamente degli organismi autotrofi, foto o chemio autotrofi: tutti gli esseri viventi non in grado di effettuare tali reazioni, vengono catalogati come eterotrofi, che hanno bisogno di ottenere i substrati energetici tramite l'alimentazione.Una divisione viene fatta in base alla capacità degli organismi di produrre ATP in presenza (aerobi) o meno (anaerobi) di ossigeno.

La capacità di trasmettere le caratteristiche genetiche ad altri è la riproduzione, differentemente in riproduzione sessuata e la riproduzione asessuata.

Il vantaggio della prima sta nel fatto che i nuovi organismi generati tramite questo processo, dispongono di un materiale genetico differente di quello dei due genitori. La forma più ovvia di riproduzione sessuata consiste in: un organismo gamete specializzato apolide, fusione dei gameti e formazione di un nuovo organismmo diploide. Il vantaggio di quella asessuata consiste nella possibilità di riprodursi in tempi più brevi, senza la necessità di un organismo partner.Parlando di controllo genetico, prendendo cioè in analisi la componente genetica, tutti gli organismi sono aploidi o diploidi.

"Si dicono aploidi gli esseri viventi che per ogni carattere da codificare dal patrimonio genetico, quell'organismo ha una sola sequenza genica. Si dicono diploidi quegli organismi che per ogni carattere da codificare dal patrimonio genetico, quell'organismo dispone di 2 sequenze di DNA omologhe, non identiche, ma che portano la stessa informazione genetica."

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