Riassunti esame di Biologia per Professioni sanitarie

PROTEINE: -SEMPLICI

legato un gruppo non proteico indicato con il termine GRUPPO PROSTETICO.

hanno una disposizione spaziale caratterizzata da lunghe

CONFORMAZIONE: -FIBROSE:

catene disposte parallelamente a formare strutture allungate, lineari o planari (cheratina, fibrina e

collageno). –GLOBULARI: la catena polipeptidica si ripiega nello spazio in modo da assumere

una forma pseudosferica. Il legame peptidico è un legame molto forte.

Sono organizzate secondo quattro primaria, secondaria, terziaria e

LIVELLI STRUTTURALI:

quaternaria.

-PRIMARIA: la sequenza degli aminoacidi non è casuale ma rigorosamente definita dal codice

genetico del DNA, la struttura primaria stabilisce le strutture successive che la proteina può avere,

due proteine con la stessa composizione aminoacidica ma con sequenza diversa sono due proteine

diverse, alterazioni della sequenza aminoacidica di una proteina possono provocare la perdita della

attività.

Tutte le proteine possiedono una struttura tridimensionale o conformazione determinata dal

ripiegamento della catena polipeptidica su se stessa.

-SECONDARIA: si riferisce alla disposizione regolare della catena polipeptidica in una direzione

dello spazio. –Elica che consiste nell’avvolgimento elicoidale della catena polipeptidica intorno ad

un asse immaginario, avvolgimento regolare, un giro di spira completo composto da 3,6 aminoacidi,

ogni spira dista dalla successiva 5,4 A°, l’alfa elica è stabilizzata dai legami H che si formano tra i

gruppi –C e HN- di legami peptidici che si trovano su due spire adiacenti, le catene laterali degli

aminoacidi sono proiettate all’esterno dell’elica; -BETA: ripiegamento a zig-zag della catena

polipeptidica, più catene si accostano e si formano legami H tra i legami peptidici di catene

adiacenti.

-TERZIARIA: proteine globulari nelle quali la catena polipeptidica si ripiega nello spazio

aggomitolandosi, quasi tutte le catene idrofobiche si trovano all’interno e quasi tutte le catene

laterali idrofile sull’esterno della proteina ad interagire con l’acqua, le proteine globulari sono

compatte in modo da escludere del tutto l’acqua dal suo cuore idrofobo.

-QUATERNARIA: associazione di più catene polipeptidiche, le subunità possono essere uguali

(STRUTTURA o diverse (STRUTTURA

QUATERNARIA OMOGENEA) QUATERNARIA

le proteine con struttura quaternaria vengono dette

ETEROGENEA) OLIGOMERI.

sono polimeri lineari di nucleotidi (pentoso, base azotata e

STRUTTURA ACIDI NUCLEICI:

gruppo fosforico). costituite da un singolo filamento

BASI AZOTATE: -PIRIMIDINICHE:

aromatico a sei termini contenente due atomi di azoto; -PURINICHE: sistema policiclico ottenuto

dalla fusione di un anello pirimidinico con un anello imidazolico, la struttura contiene quattro atomi

di azoto. La struttura eterociclica aromatica è alla base della proprietà delle basi azotate di assorbire

la luce nell’UV con un massimo di assorbimento intorno a 260mm.

PENTOSI DI DNA E RNA: RND contiene il D-ribosio; DNA contiene il 2-deossi-D-ribosio, in

entrambi i casi lo zucchero è nella forma ad anello FURANOSICO.

composi formati da una base e da uno zucchero: -LEGAME

NUCLEOSIDI: GLICOSIDICO:

legame che coinvolge il C carbonilico dello zucchero (C anomerico); -LEGAME N-

connette il C-1 anomerico all’N-1 della pirimidina o all’N-9 della purina. Il

GLiCOSIDICO:

legami glicosidico può essere sia alfa che beta, a seconda del suo orientamento relativo rispetto al

carbonio anomerico. I legami glicosidici nei nucleosidi e nei nucleotidi sono sempre nella

configurazione beta.

si formano quando una molecola di acido fosforico viene esterificata al gruppo –

NUCLEOTIDI:

OH in C-5’ del pentoso di un nucleoside.

presentata da Watson e Crick: è costituito da due filamenti polinucleotidici

STRUTTURA DNA:

con orientamento antiparallelo, struttura particolarmente stabile, vi sono moltissimi legami idrogeno

tra coppie di basi complementari.

Doppia elica destrorsa, struttura stabilizzata da: legami H sia interni che sterni tra basi

complementari, gli atomi polari dello scheletro zucchero-fosfato formano legami a H con molecole

d’acqua circostanti; interazioni ioniche (i gruppi fosfato con carica negativa sono tutti situati sulla

superficie esterna della molecola dove possono interagire elettrostaticamente con cationi in

soluzione come MG in modo da avere effetto minimo l’uno sull’altro); interazioni idrofobiche.

Le basi che formano una coppia complementare non sono disposte una di fronte all’altra ma

diametralmente opposte all’asse dell’elica. Anche i legami glicosidici che uniscono le basi allo

scheletro zucchero-fosfato non risultano diametralmente opposte. Vi sono solchi di dimensioni

diverse alternati tra loro. la scoperta della struttura del DNA non fornì alcuna idea del tipo di

CODICE GENETICO:

relazione esistente tra informazione contenuta nel materiale genetico sotto forma di sequenze

polinucleotidiche ed espressione di questa in specifiche sequenze amminoacidiche. Una della prime

ipotesi secondo cui il DNA determina la sintesi delle proteine fu abbandonata data l’impossibilità di

specifiche interazioni chimico-fisiche tra nucleotidi e amminoacidi.

Se le proteine erano considerate il linguaggio della vita allora il DNA doveva contenere in sé il

CODICE GeNETICO.

Fu necessario individuare il tipo di corrispondenza tra nucleotidi e amminoacidi codificati.

Potevano essere le diverse triplette di basi azotate a codificare i venti amminoacidi delle proteine.

Successivi esperimenti genetici e biochimici confermarono che effettivamente ogni amminoacido è

codificato da almeno una diversa tripletta di basi azotate detta codone.

la maggiorparte degli amminoacidi è codificata da

IL CODICE GENETICO è UNIVERSALE:

più di una tripletta nucleotidica, il codice genetico è degenerato in quanto alla corrispondenza una

tripletta-un solo amminoacido non fa riscontro la corrispondenza un amminoacido-una sola

tripletta; non è ambiguo perché a una data tripletta corrisponde sempre lo stesso aminoacido; alcune

triplette sono non senso; differiscono solo per la terza base azotata. La degenerazione è utile per

prevenire le mutazioni genetiche. Hershey e Chase lavorarono con batteriofagi, virus che infettano

STUDI SUI BATTERIOFAGI:

le cellule batteriche riprogrammandole rapidamente per trasformarle in fabbriche di nuove particelle

fagiche. Utilizzarono il fago T2 che infetta le cellule di E. coli. Marcarono le proteine e il DNA

magici con due diversi isotopi radioattivi 35S e 32P rispettivamente e messi in centrifuga.

Due distinti campioni di particelle fagiche furono marcati sulla componente proteica e sul DNA

talchè in uno dei due campioni i fagi contenevano proteine radioattive mentre nell’altro

contenevano DNA radioattivo. Aggiunsero il campione di particelle fagiche contenenti proteine

radioattive al terreno di coltura di cellule batteriche; dopo l’infezione la coltura venne frullata per

ottenere il distacco degli involucri virali vuoti dalle cellule batteriche infettate. Il conteggio della

radioattività mostrò che questa era presente nella frazione contenente gli involucri virali mentre era

assente nelle cellule batteriche infettate e nella progenie fagica prodotta da queste.

Ripeterono l’esperimento utilizzando particelle fagiche aventi DNA radioattivo. Trovarono che gran

parte della radioattività si trasferiva nelle cellule batteriche infettate e si ritrovava nella progenie di

particelle virali prodotte da queste.

Conclusero che solo il DNA fagico penetrava all’interno delle cellule infettate mentre la maggior

parte della componente proteica restava all’esterno dimostrando che la componente di DNA dei fagi

era la responsabile della riprogrammazione del menoma delle cellule batteriche infettate e che esse

conteneva l’informazione necessaria per la sintesi delle nuove particelle fagiche complete di DNA e

proteine.

Analizzando la composizione in basi azotate di diverse specie, aveva notato che era specie-

specifica: nella stessa specie le quattro basi azotate erano sempre presenti nei medesimi rapporti. La

variabilità della composizione chimica era una prova a sostegno del ruolo del DNA quale

depositario dell’informazione genetica: regolarità nei rapporti fra le quattro basi in ogni specie:

A=30%, T=29%, G=19% e C=19’8%. Al di là della differenza tra specie, in tutti i campioni

esaminati il contenuto di A era sempre uguale a quello di T e quello di C era uguale a quello di G.

la duplicazione del DNA è un processo

REPLiCAZIONE E RIPARAZIoNE DEL DNA:

complesso dal punto di vista biochimico. Richiede la sintesi di macromolecole costruite da decine

di migliaia di nucleotidi uniti in una sequenza rigidamente definita. Enzimi specifici catalizzano la

formazione dei legami covalenti fra unità di acido fosforico e di desossiribosio con un’incidenza di

errori estremamente bassa.

doppia elica parentale e doppia elica figlia

CONSERVATIVO: da una doppia elica presente inizialmente porta alla formazione di due

SEMIcONSERVATIVA:

doppie eliche figlie identiche, ognuna costituita da un filamento vecchio e uno nuovo

neosintetizzato, complementari tra loro.

La replicazione di molecole di DNA circolare a doppio filamento prevede il progressivo

svolgimento della doppia elica originaria e la concomitante sintesi di nuovo DNA sui filamenti a

mano a mano che questi si allontanano.

due coppie eliche i cui filamenti contengono tratti parentali e tratti neosintetizzati.

DISPERSIVO: E. coli coltivato in terreno contenente 15N DNA estratto

ESPERIMENTO MESELSON:

centrifugato in gradiente di CsCl sedimenta in un’unica banda; E. coli trasferito in un terreno

contenente 14N e fatte dividere una sola volta, sedimenta in una posizione che corrisponde alla

densità di un ibrido 15N/14N esclude il meccanismo conservativo; E. coli fatto dividere una

seconda volta, DNA estratto da cellule di II generazione sedimenta: metà e meta come ibrido e

come DNA leggero, esclude il meccanismo dispersivo.

il processo decorre con un meccanismo attentamento

CATALIZZATA DA DNA POLIMERASI:

coordinato in cui la doppia elica viene svolta a partire da un sito di origine della replicazione e

contemporaneamente i due filamenti separati sono replicati procedendo in direzioni opposte;

procede sempre in direzione 5’ 3’ e quindi ogni filamento stampo viene letto in 3’ 5’.

Okazaki scopre che uno dei filamenti di DNA viene sintetizzato come una successione di brevi

segmenti detti frammenti di Okazaki formati a mano a mano che i due filamenti del DNA originario

si separano tra loro e successivamente legati uno all’altro, è innescato da un primer(corto

frammento nucleotidico complementare al filamento stampo). Quindi i due filamenti dell