Macromolecole biologiche 5. acidi nucleici

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struttura e funzioni principali di DNA e RNA.

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Macromolecole biologiche 5. acidi nucleici

  1. 1. 1 5. acidi nucleici MACROMOLECOLE BIOLOGICHE Vittoria Patti
  2. 2. 2 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
  3. 3. 3 Nucleotidi sono i monomeri degli acidi nucleici.
  4. 4. 4 Nucleotidi Ogni nucleotide, a sua volta, è fatto da tre parti:
  5. 5. 5 Nucleotidi una base azotata (composto ciclico contenente azoto)
  6. 6. 6 Nucleotidi un pentoso (ribosio o deossiribosio)
  7. 7. 7 Nucleotidi un gruppo fosfato
  8. 8. 8 Nucleotidi: purine Adenina (in DNA e RNA) Guanina (in DNA e RNA)
  9. 9. 9 Nucleotidi: pirimidine Citosina (in DNA e RNA) Uracile (in RNA) Timina (nel DNA)
  10. 10. 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 )
  11. 11. 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
  12. 12. Le molecole di DNA (e in misura minore anche quelle di RNA) possono assumere una conformazione a doppio filamento antiparallelo…
  13. 13. …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).
  14. 14. 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.
  15. 15. 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.
  16. 16. 17 DNA
  17. 17. 18 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)
  18. 18. Filamenti “vecchi” Filamenti nuovi Nucleotide che sta per essere aggiunto a uno dei nuovi filamenti
  19. 19. 20 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.
  20. 20. 21 RNA messaggero
  21. 21. NUCLEO CITOPLASMA 1. Il mRNA è sintetizzato nel nucleo “copiando” un tratto di DNA DNA mRNA poro della membrana nucleare
  22. 22. 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
  23. 23. 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
  24. 24. 25 RNA ribosomale I ribosomi sono organuli cellulari che fabbricano le proteine, e sono formati da un complesso «impasto» di rRNA e polipeptidi.
  25. 25. 26 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.
  26. 26. 27 RNA di trasporto sito di aggancio dell’amminoacido legami idrogeno fra basi azotate appaiate anticodone (complementare al codone del mRNA)
  27. 27. 28 RNA di trasporto
  28. 28. 29 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!
  29. 29. 30 Codice genetico

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