Approfondimento di Scienze/Biologia sugli Acidi Nucleici, Guide, Progetti e Ricerche di Biologia

Scarica Approfondimento di Scienze/Biologia sugli Acidi Nucleici e più Guide, Progetti e Ricerche in PDF di Biologia solo su Docsity! Le biomolecole: Acidi Nucleici Oltre a glucidi, proteine e lipidi, esiste una quarta categoria di biomolecole: gli acidi nucleici. Questi sono presenti in tutti gli organismi viventi di questo pianeta (quindi risiedono non solo all’interno di organismi eucarioti e procarioti, ma anche in forme di vita acellulari, come i virus, e in organuli cellulari, quali i mitocondri e i cloroplasti) e sono l’acido ribonucleico (RNA) e l’acido deossiribonucleico (DNA). Essi sono depositari del messaggio genetico, cioè contengono le informazioni che noi e gli altri organismi ereditiamo dai nostri genitori attraverso i geni e svolgono un ruolo fondamentale nella sintesi di tutte le proteine. Entrambe le forme di acidi nucleici sono polimeri lineari formati da una lunga catena di nucleotidi. Ognuno di questi è formato da un gruppo fosfato (la parte del nucleotide che possiede le proprietà acide, da cui il nome “acido nucleico”), da uno zucchero (il ribosio nell’RNA e il desossiribiosio nel DNA, il quale contiene un atomo dio ossigeno in meno rispetto al ribosio) e da una base azotata (molecola che contiene azoto). Nel DNA esistono 4 diversi tipi di basi azotate: due basi puriniche, adenina (A) e guanina (G) e due pirimidiniche, citosina (C) e timina (T), mentre nell’RNA la base timina viene sostituita dall’uracile (U). Una sequenza di nucleotidi forma un singolo filamento dell’RNA. La molecola di DNA è, invece, costituita da un doppio filamento di nucleotidi. Agli inizi degli anni’50 lo scienziato James Watson e il fisico Francis Crick, analizzando tutti i dati allora disponibili, furono in grado di dedurre che la struttura del DNA è tridimensionale, delineando il noto modello della “doppia elica”. Secondo quest’ultimo, il DNA è una grande molecola risultante dall’unione di due doppi filamenti di nucleotidi antiparalleli (quindi che hanno orientamento opposto) avvolti a spirale l’uno nell’altro. Le forze attrattive che tengono legati i due filamenti sono prevalentemente legami a idrogeno (i legami relativamente deboli che Pauling aveva già individuato nelle proteine) che agiscono fra le basi organiche dei due rami. Gli accoppiamenti delle basi non sono casuali: l’adenina si lega con la timina e la guanina con la citosina. Di conseguenza, la sequenza di basi lungo un filamento determina anche la sequenza di basi sull’altro filamento; per questo motivo si dice che le basi appaiate degli acidi nucleici sono complementari. A differenza del DNA, come già detto, gli acidi ribonucleici sono molecole più piccole costituite, solitamente, da un solo filamento di nucleotidi. All’interno delle cellule viventi, l’RNA esiste in 3 forme principali, che differiscono tra loro sia per lunghezza della catena sia per la funzione che svolgono:  RNA messaggero (mRNA): è costituito da catene con elevata massa molecolare, trasporta l’informazione genetica dal DNA al citoplasma, dove vengono sintetizzate le proteine;  RNA ribosomale (rRNA): condivide catene con migliaia di nucleotidi, è il principale elemento costitutivo dei ribosomi (l’80% dell’RNA cellulare è proprio RNA)  RNA transfer (tRNA): acido nucleico piuttosto piccolo, ha la funzione di trasportare gli amminoacidi liberi nel citoplasma ai ribosomi durante la sintesi proteica e serve per tradurre l’informazione contenuta nella sequenza di nucleotidi dell’mRNA in una sequenza di amminoacidi. I nucleotidi, oltre al ruolo di “mattoni” degli acidi nucleici, posseggono anche una funzione fondamentale per gli organismi eterotrofi come gli esseri umani, che sono costretti ad assumere dall’esterno le sostanze nutrienti contenenti energia. Quest’ultima viene immagazzinata sotto forma di molecole ad alta energia: l’adenosina trifosfato (ATP) è una molecola ben disposta ad immagazzinare e cedere facilmente l’energia chimica e, per tale motivo, viene definita la “moneta energetica” delle nostre cellule. In particolare, dal punto di vista chimico, l’ATP è un derivato nucleotidico costituito da una molecola di adenina e una di ribosio (zucchero a 5 atomi di carbonio) a cui sono legati tre gruppi fosforici, mediante due legami ad alta energia ma che sono relativamente deboli e che posso rompersi piuttosto facilmente mediante una reazione per idrolisi. Una volta avvenuta la rottura, essi liberano una grande quantità di energia e l’idrolisi parziale dell’ATP porta alla formazione di una molecola di adenosina difosfato (ADP) e di un gruppo fosfato. L’idrolisi totale forma, invece, una molecola di adenosina monofosfato e due gruppi fosfato. L’ATP può essere ricostruita fornendo energia, la cui fonte principale è costituita dai carboidrati, che devono pertanto rappresentare la fonte preponderante dell’alimentazione (circa il 60%) e devono essere preferibilmente assunti in forma di carboidrati complessi ricchi di fibre. BIBLIOGRAFIA:  Libro di testo “Invito alla biologia”  Libro di testo “le idee della chimica”  www.my-personaltrainer.it  www.chimica-online.it  Alpha test Medicina, Odontoiatria, Veterinaria