Il DNA: istruzioni per la vita Bibliografia I colori della Biologia Gatti- Giusti- Anelli Ed. Pearson

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1 Il DNA: istruzioni per la vita Bibliografia I colori della Biologia Gatti- Giusti- Anelli Ed. Pearson

2 Una divisione equa Quando una cellula si divide, si formano due nuove cellule che contengono esattamente le stesse informazioni della cellula madre e sono identiche fra loro.

3 Il DNA contiene la ricetta per costruire e far funzionare un organismo. Ogni volta che una cellula si divide e si formano due nuove cellule, la cellula originaria duplica il proprio DNA, in modo che le cellule figlie ricevano entrambe le stesse informazioni. Questo è possibile grazie alla struttura del DNA, una doppia elica in cui ciascun filamento funziona come uno stampo per creare copie identiche all originale. La struttura del DNA I primi scienziati a descrivere la struttura del DNA (acido desossiribonucleico), la molecola che contiene le istruzioni per la vita, furono James D. Watson e Francis Crick.

4 La doppia elica del DNA a. Watson e Crick con il loro modello di DNA.

5 Il modello tridimensionale del DNA proposto nel 1953 da Watson e Crick è noto come modello a doppia elica.

6 Il DNA è un acido nucleico formato da monomeri chiamati nucleotidi. Ogni nucleotide, a sua volta, è formato da un gruppo fosfato, una base azotata timina (T), adenina (A), guanina (G), citosina (C) e una molecola di desossiribosio, uno zucchero semplice. La struttura di un nucleotide Il DNA ha questa struttura in tutti gli organismi viventi. Il patrimonio genetico negli organismi unicellulari è contenuto in una sola molecola di DNA circolare, invece quello degli organismi pluricellulari è contenuto in più molecole lineari. Generalmente, organismi più complessi hanno genomi più grandi: possono variare da qualche migliaia di paia di basi in alcuni batteri a diversi miliardi di paia di basi nelle piante e negli animali.

7 La struttura del DNA è simile a una scala a pioli attorcigliata su se stessa: i due montanti sono costituiti dalla successione di zuccheri e gruppi fosfato. I pioli sono coppie di basi azotate, che possono appaiarsi tramite legami a idrogeno in due soli modi possibili, secondo una regola di complementarità delle basi: adenina con timina (A-T) e citosina con guanina (C-G). La doppia elica del DNA. La struttura del DNA è simile a una scala a pioli avvolta su se stessa.

8 Un efficiente sistema di duplicazione Come afferma la teoria cellulare, tutte le cellule derivano da altre cellule. La generazione di nuove cellule avviene sempre attraverso un processo di divisione cellulare in cui una cellula originaria che si divide fornisce tutti i materiali necessari per la costruzione di due nuove cellule identiche fra loro e a se stessa. Per duplicarsi, la doppia elica del DNA si srotola e si apre, come una cerniera lampo. Via via che la cerniera si apre, i legami a idrogeno si rompono e nuovi nucleotidi liberi, presenti nel nucleo, si appaiano ai nucleotidi complementari di ciascuno dei due filamenti e si legano tra loro grazie a un enzima chiamato DNA polimerasi.

9 La duplicazione Il DNA si srotola e i due filamenti si separano; ai nucleotidi di ciascuno di essi si legano, con la regola della complementarità delle basi, nuovi nucleotidi complementari.

10 Ciascuno dei due filamenti funziona quindi da stampo per la costruzione di un nuovo filamento. Alla fine del processo, i due doppi filamenti prodotti si riavvolgono a elica. Ogni nuova doppia elica risulta formata da due filamenti, uno vecchio e uno nuovo: per questo si parla di duplicazione semiconservativa del DNA. Alla base della capacità di duplicazione del DNA c è la complementarità delle basi azotate. La sequenza delle basi in uno dei filamenti della doppia elica, infatti, determina in modo inequivocabile la sequenza delle basi sull altro filamento.

11 Filamenti vecchi e nuovi Ogni nuova molecola di DNA è formata da un filamento vecchio (in azzurro) e da uno nuovo complementare (in giallo).

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