macromolecole biologiche 5. acidi nucleici
DESCRIPTION
struttura e funzioni principali di DNA e RNA.TRANSCRIPT
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5. acidi nucleici MA
CR
OM
OLE
CO
LE
BIO
LOG
ICH
E
Vittoria Patti
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Acidi nucleici biomolecola struttura
dov’è nella cellula
composizione funzione
DNA = acido desossi-
ribo-nucleico
due filamenti complementari (doppia elica)
nel nucleo
nucleotidi = base azotata + deossiribosio + fosfato (basi azotate = adenina, guanina, citosina, timina)
contenere le informazioni genetiche ereditarie
RNA = acido
ribo-nucleico
RNA messaggero (mRNA)
singolo filamento in nucleo & citoplasma
nucleotidi = base azotata + ribosio + fosfato (basi azotate = adenina, guanina, citosina, uracile)
tradurre le informazioni contenute nel DNA sotto forma di proteine
RNA di trasporto (tRNA)
singolo filamento ripiegato a “trifoglio” con brevi tratti doppi
nel citoplasma
RNA ribosomale (rRNA)
singolo filamento strettamente unito a proteine (forma ribosomi)
nel citoplasma
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Nucleotidi
sono i monomeri degli acidi nucleici.
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Nucleotidi
Ogni nucleotide, a sua volta, è fatto da tre parti:
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Nucleotidi
una base azotata (composto ciclico contenente azoto)
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Nucleotidi
un pentoso (ribosio o deossiribosio)
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Nucleotidi
un gruppo fosfato
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Nucleotidi: purine
Adenina (in DNA e RNA)
Guanina (in DNA e RNA)
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Nucleotidi: pirimidine Citosina
(in DNA e RNA)
Uracile (in RNA)
Timina (nel DNA)
Il legame si forma fra un gruppo -OH del pentoso di un nucleotide e il gruppo fosfato del nucleotide successivo
(con eliminazione di una molecola di H2O )
Il legame si forma fra un gruppo -OH del pentoso di un nucleotide e il gruppo fosfato del nucleotide successivo
(con eliminazione di una molecola di H2O )
Questo tipo di polimerizzazione forma una “spina dorsale” fatta di
pentosi e fosfati, con le basi azotate che
sporgono lateralmente
Le molecole di DNA (e in misura minore anche quelle di RNA) possono assumere una conformazione
a doppio filamento antiparallelo…
…dove i due filamenti sono tenuti insieme da legami idrogeno fra le rispettive basi azotate dei nucleotidi, e precisamente:
• l’ adenina (A) può legarsi alla timina (T) o all’ uracile (U);
• la guanina (G) può legarsi alla citosina (C).
Vi è quindi una precisa specificità fra le coppie di basi azotate
A e T (A e U nell’ RNA)
così come fra C e G.
Vi è quindi una precisa specificità fra le coppie di basi azotate
A e T (A e U nell’ RNA)
così come fra C e G.
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DNA
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Replicazione del DNA La complementarietà fra le basi A-T (A-U) e G-C è la caratteristica che permette al DNA di svolgere la funzione di
contenere e trasmettere le informazioni ereditarie: infatti è l’unica macromolecola in grado di autoduplicarsi! (con l’aiuto di alcuni enzimi)
Filamenti “vecchi”
Filamenti nuovi
Nucleotide che sta per essere aggiunto a uno dei nuovi filamenti
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RNA messaggero
viene costruito sullo «stampo» di un tratto di DNA, che contiene le informazioni necessarie a costruire una certa proteina: queste informazioni vengono così portate fuori dal nucleo e «tradotte» sotto forma di proteina, con l’aiuto del rRNA e del tRNA.
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RNA messaggero
NUCLEO CITOPLASMA
1. Il mRNA è sintetizzato nel nucleo “copiando” un tratto di DNA
DNA
mRNA
poro della membrana
nucleare
NUCLEO CITOPLASMA
2. Il mRNA esce dal nucleo e va nel citoplasma attraverso i pori della membrana nucleare
1. Il mRNA è sintetizzato nel nucleo “copiando” un tratto di DNA
DNA
mRNA
poro della membrana
nucleare
3. Sintesi della proteina (in cui è coinvolto anche il tRNA che qui non è mostrato)
1. Il mRNA è sintetizzato nel nucleo “copiando” un tratto di DNA
2. Il mRNA esce dal nucleo e va nel citoplasma attraverso i pori della membrana nucleare
NUCLEO CITOPLASMA
DNA
mRNA
poro della membrana
nucleare
ribosoma
amminoacidi
polipeptide
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RNA ribosomale
I ribosomi sono organuli cellulari che fabbricano le proteine, e sono formati da un complesso «impasto» di rRNA e polipeptidi.
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RNA di trasporto
assicura la corrispondenza fra ogni frammento di informazione portata dall’mRNA («codone») e ogni amminoacido, permettendo così di costruire il polipeptide con la corretta struttura primaria.
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RNA di trasporto sito di aggancio dell’amminoacido
legami idrogeno fra basi azotate appaiate
anticodone (complementare al codone
del mRNA)
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RNA di trasporto
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RNA di trasporto
Questa corrispondenza biunivoca fra codoni e amminoacidi, portata dalle molecole di tRNA,
è chiamata codice genetico,
che vale allo stesso modo per ogni forma vivente sul pianeta Terra!
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Codice genetico