Presentazione - Zanichelli online per la scuola
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1 H. Curtis, N.S. Barnes, A. Schneck, G. Flores Introduzione alla biologia.azzurro 2 Capitolo 11 Il DNA e la sintesi proteica 3 Lezione 1 Il DNA è stato oggetto di un lungo studio 4 Il DNA • Il cromosoma eucariote è costituito sia da acido deossiribonucleico, o DNA, sia da proteine. • Gli elementi di base del DNA sono i nucleotidi. Curtis et al. Introduzione alla biologia.azzurro © Zanichelli Editore 2015 5 5 I nucleotidi • Ogni nucleotide è composto da una base azotata, uno zucchero (deossiribosio) e un gruppo fosfato. • Le basi azotate sono di due tipi: le purine, adenina (A) e guanina (G); le pirimidine, citosina (C) e timina (T). Curtis et al. Introduzione alla biologia.azzurro © Zanichelli Editore 2015 6 6 Avery e Chargaff • Avery stabilì che il DNA (e non le proteine) era il materiale genetico della cellula, utilizzando esperimenti con batteriofagi. • Chargaff scoprì che la propozione delle quattro basi azotate nel DNA è la stessa in tutte le cellule degli individui della stessa specie. Curtis et al. Introduzione alla biologia.azzurro © Zanichelli Editore 2015 7 7 Lezione 2 La struttura del DNA venne scoperta da Watson e Crick 8 Watson e Crick Organizzarono i dati a loro disposizione e costruirono il modello di DNA. Il modello ha la forma di doppia elica. Curtis et al. Introduzione alla biologia.azzurro © Zanichelli Editore 2015 9 9 L’appaiamento tra basi • Ogni base forma un legame covalente con lo zucchero adiacente. • Le basi appaiate si incontrano sull’asse centrale dell’elica con legami a idrogeno. • Le basi appaiate sono complementari dove (A=T) e (G≡C). Curtis et al. Introduzione alla biologia.azzurro © Zanichelli Editore 2015 10 10 Lezione 3 La molecola di DNA forma copie identiche di se stessa 11 La duplicazione • Nella duplicazione del DNA, la doppia elica si apre e fa da stampo per la sintesi di nuovi filamenti di DNA. • La molecola del DNA si apre come una cerniera e i due filamenti si allontanano. • Ciascun filamento darà origine a una copia del filamento complementare con cui era appaiato originariamente. Curtis et al. Introduzione alla biologia.azzurro © Zanichelli Editore 2015 12 12 La duplicazione è semiconservativa • Le basi si appaiano in modo complementare. • Ogni nuova doppia elica è formata per metà da un filamento già esistente e per metà da uno appena sintetizzato: perciò è detta semiconservativa. • La duplicazione del DNA si verifica durante la fase S del ciclo cellulare. Curtis et al. Introduzione alla biologia.azzurro © Zanichelli Editore 2015 13 13 Gli enzimi e il proofreading • Gli enzimi controllano con precisione il processo di duplicazione. • Le DNA-polimerasi hanno il compito di aggiungere nucleotidi al filamento in costruzione. • Se si verifica un errore, lo correggono. • La capacità di leggere le sequenze e di rimuovere i nucleotidi che non sono appaiati in modo corretto è detta proofreading. Curtis et al. Introduzione alla biologia.azzurro © Zanichelli Editore 2015 14 14 Lezione 4 Il DNA determina la struttura delle proteine 15 La traduzione e la trascrizione • Il passaggio di informazioni dal DNA alla proteina è detto traduzione. • La trascrizione ha lo scopo di copiare o «trascrivere» il messaggio contenuto nel DNA in una molecola complementare. • L’RNA è indispensabile nel processo di trascrizione. Curtis et al. Introduzione alla biologia.azzurro © Zanichelli Editore 2015 16 16 L’RNA È una biomolecola simile al DNA ma ha alcune differenze: •lo zucchero è il ribosio; •al posto della timina è presente l’uracile; •è composto da un filamento singolo. Curtis et al. Introduzione alla biologia.azzurro © Zanichelli Editore 2015 17 17 La trascrizione • Le molecole di RNA messaggero sono copie (o trascritti) di sequenze di nucleotidi presenti nel DNA. • La trascrizione è catalizzata dall’enzima RNA polimerasi; • L’RNA polimerasi e il DNA scorrono uno sull’altra permettendo così la sintesi dell’mRNA a partire dal filamento stampo. Curtis et al. Introduzione alla biologia.azzurro © Zanichelli Editore 2015 18 18 La trascrizione Curtis et al. Introduzione alla biologia.azzurro © Zanichelli Editore 2015 19 19 I codoni • I codoni sono segmenti di RNA contenenti tre nucleotidi. • Il codice genetico a triplette codifica le diverse proteine. • La struttura primaria di ogni tipo di proteina è formata da una specifica disposizione lineare dei 20 differenti amminoacidi. Curtis et al. Introduzione alla biologia.azzurro © Zanichelli Editore 2015 20 20 Lezione 5 La sintesi delle proteine è sotto il controllo del DNA 21 Dai nucleotidi agli amminoacidi • I promotori sono i siti di legame per l’RNA-polimerasi e costituiscono il segnale di partenza per la sintesi dell’mRNA. • Le sequenze di terminazione sono il segnale di arresto della sintesi dell’mRNA. Curtis et al. Introduzione alla biologia.azzurro © Zanichelli Editore 2015 22 22 RNA ribosomale • I ribosomi sono i siti dove avviene la sintesi proteica. Sono costituiti in parte da proteine e in parte da RNA, detto RNA ribosomiale (rRNA). • Ogni ribosoma è formato da due subunità (maggiore e minore). Curtis et al. Introduzione alla biologia.azzurro © Zanichelli Editore 2015 23 23 RNA di trasporto • Ogni molecola di tRNA ha la funzione di agganciare uno specifico amminoacido per trascinarlo fino all’mRNA. • È composto da un sito di attacco e un anticodone. Curtis et al. Introduzione alla biologia.azzurro © Zanichelli Editore 2015 24 24 La sintesi proteica È il trasferimento di informazioni dagli acidi nucleici agli amminoacidi. Curtis et al. Introduzione alla biologia.azzurro © Zanichelli Editore 2015 25 25 La sintesi proteica nelle cellule eucariote • Le proteine sono sintetizzate sui ribosomi del reticolo endoplasmatico e poi inviate all’apparato di Golgi. • Da qui sono smistate ai diversi comparti cellulari. Curtis et al. Introduzione alla biologia.azzurro © Zanichelli Editore 2015 26 26
