Log In Iscriviti
L'app all-in-one per gli studenti
4.8 • +11K recensioni
Più di 3 milioni di downloads
Free
|
|

All-in-one learning app

  • Flashcards
  • NotesNotes
  • ExplanationsExplanations
  • Study Planner
  • Textbook solutions
Start studying

Acidi nucleici

Così come i personaggi di un libro smetterebbero di esistere se il libro scomparisse, anche noi cesseremmo di esistere senza acidi nucleici, ovvero RNA e DNA. In queste macromolecole sono infatti scritte e conservate tutte le nostre informazioni genetiche: il colore della pelle, degli occhi, la statura e molto, molto altro ancora!

Nucleotidi: i monomeri degli acidi nucleici

Gli acidi nucleici contengono tutte le informazioni genetiche necessarie per la vita e dunque sono fondamentali per dirigere le funzioni cellulari. Sono polimeri costituiti da monomeri più piccoli chiamati nucleotidi, che si uniscono tra loro a seguito di reazioni di condensazione.

I due tipi di acidi nucleici che impareremo a conoscere sono l'acido desossiribonucleico, o DNA, e l'acido ribonucleico, o RNA. Sia il DNA che l'RNA sono essenziali nei processi cellulari e nello sviluppo. Tutti gli esseri viventi, sia eucarioti che procarioti, e persino i virus, che sono considerati entità non viventi, contengono acidi nucleici.

Acidi nucleici Dove si trova il DNA StudySmarterFigura 1. Il DNA in una cellula eucariotica (a sinistra) e in un virus (a destra).

Ogni nucleotide è costituito da tre componenti comuni, la cui combinazione è chiamata sequenza di basi:

  • Un gruppo fosfato. Si tratta di uno ione dell'acido fosforico e conferisce dunque agli acidi nucleici le loro proprietà acide.

  • Uno zucchero pentoso (cioè avente cinque atomi di carbonio), che può essere il ribosio o il desossiribosio (il secondo ha un atomo di ossigeno in meno rispetto al primo).

  • Una base organica azotata. Questa molecola contiene azoto e ha proprietà basiche. Le cinque possibili basi azotate sono l'adenina (A), la guanina (G), la citosina (C), la timina (T), e l'uracile (U).

Acidi nucleici Struttura chimica di un nucleotide generico StudySmarterFigura 2. Struttura chimica di un nucleotide generico.

Le quattro diverse basi azotate possono essere suddivise in due gruppi: pirimidine e purine. Le basi pirimidiniche sono le basi più piccole, poiché sono composte da una struttura ad anello a 1 carbonio, e sono la timina, l'uracile e la citosina. Le basi puriniche sono le basi più grandi, poiché sono costituite da strutture ad anello a 2 atomi di carbonio, e sono l'adenina e la guanina.

Acidi nucleici in riassunto

Negli esseri viventi troviamo due tipi di acidi nucleici: il DNA o acido desossiribonucleico e l'RNA o acido ribonucleico. Vediamone innanzitutto la struttura per poi esaminarne la funzione.

DNA

La struttura del DNA è stata scoperta nel 1953 da James Watson e Francis Crick con il contributo della cristallografa Rosalind Franklin. Grazie a loro, sappiamo che il DNA è costituito da due filamenti avvolti a doppia elica (a spirale). Ciascun filamento è costituito da una catena di nucleotidi (catena polinucleotidica).

Come visto prima, il DNA, in quanto acido nucleico, è formato da un gruppo fosfato, uno zucchero pentoso (il desossiribosio) e una base azotata tra guanina, citosina, adenina e timina.

Attenzione: manca l'uracile!

L'appaiamento complementare delle basi azotate per creare il doppio filamento del DNA richiede l'unione di una base pirimidinica con una base purinica attraverso legami idrogeno:

  • L'adenina si accoppia sempre con la timina tramite due legami a idrogeno.

  • La guanina si accoppia sempre con la citosina tramite tre legami a idrogeno.

Nella sequenza delle basi azotate è contenuta l'informazione genetica, come scoprirai nel capitolo sul codice genetico.

Poiché la citosina e la guanina formano 3 legami idrogeno, questa coppia è più forte dell'adenina e della timina che formano solo 2 legami idrogeno. Di conseguenza, le molecole di DNA con un'alta percentuale di legami citosina-guanina sono più stabili di quelle con una percentuale inferiore di questi legami. Un altro fattore che stabilizza il DNA è la spina dorsale di desossiribosio-fosfato. Questa mantiene le coppie di basi all'interno della doppia elica proteggendo le basi che sono altamente reattive.

Acidi nucleici Schema del DNA StudySmarterFigura 3. Schema del DNA.

Nelle cellule eucariotiche, il DNA è contenuto nel nucleo racchiuso dalla membrana nucleare, ma anche nei mitocondri e, nelle cellule vegetali, nei cloroplasti. Nelle cellule procariotiche il DNA si trova libero in una zona del citoplasma detta nucleoide, mentre alcuni geni possono essere contenuti anche nei plasmidi.

RNA

L'RNA è simile al DNA, ma presenta alcune differenze importanti dal punto di vista strutturale:

  • Contiene un solo filamento anziché due.

  • Lo zucchero presente nei nucleotidi è il ribosio, non il desossiribosio.

  • Le basi azotate sono sempre quattro, ma al posto della timina (T) è presente l'uracile (U).

Quando l'RNA copia il DNA, si ripetono le regole dell'appaiamento complementare delle basi azotate, l'unica differenza è che l'uracile si sostituisce alla timina:

  • L'adenina si accoppia sempre con l'uracile tramite due legami a idrogeno.

  • La guanina si accoppia sempre con la citosina tramite tre legami a idrogeno.

Acidi nucleici Molecola di RNA StudySmarterFigura 4. Molecola di RNA.

Negli eucarioti, l'RNA si trova nel nucleolo, un organello all'interno del nucleo, e nei ribosomi. Nei procarioti, l'RNA si trova nel nucleoide, nei plasmidi e nei ribosomi.

Funzione degli acidi nucleici

I due acidi nucleici svolgono compiti diversi.

DNA

Il DNA nelle sue sequenze di basi azotate contiene tutte le informazioni genetiche, in particolare quelle necessarie per creare le proteine.

Possiamo dividere le informazioni immagazzinate nel DNA in singole unità, i geni.

Acidi nucleici Sequenza di base del DNA StudySmarterFigura 5. Sequenza di base del DNA.

Il DNA è il materiale che viene trasmesso alla prole, in modo che le generazioni successive possiedano la stessa capacità di creare le proteine essenziali. Di conseguenza possiamo dire che il DNA svolge un ruolo fondamentale nella continuità della vita. Le informazioni genetiche passano dal DNA all'RNA.

RNA

L'RNA è una copia di una parte di DNA per permettere il trasferimento e la lettura delle informazioni, entrambi processi di sintesi proteica.

Ricordiamo che la sintesi proteica è la creazione di nuove proteine a partire dai singoli amminoacidi. L'RNA è presente sia nella trascrizione che nella traduzione, quindi è necessario in ogni fase della sintesi proteica.

L'RNA trasferisce le informazioni genetiche dal DNA dal nucleo ai ribosomi, organelli specializzati composti da RNA e proteine. I ribosomi sono particolarmente importanti perché qui avviene la traduzione, cioè la fase finale della sintesi proteica.

Esistono diversi tipi di RNA: RNA messaggero (mRNA), RNA di trasporto (tRNA) e RNA ribosomiale (rRNA).

RNA messaggero (mRNA)

L'RNA messaggero o mRNA è una molecola a singolo filamento che trasporta il codice genetico dal DNA ai ribosomi.

L'mRNA è il prodotto finale della trascrizione, la prima fase della sintesi proteica, che avviene nel nucleo. L'mRNA è più corto del DNA e conserva la sequenza di basi di un gene specifico. L'mRNA può migrare dal nucleo verso un ribosoma, dove funge da modello per la traduzione. La sua funzione principale è quindi quella di trasferire l'informazione genetica dal nucleo ai ribosomi, dove viene utilizzata per creare una nuova proteina.

RNA di trasferimento o tRNA

L'RNA di trasferimento o tRNA trasporta gli amminoacidi dal citoplasma della cellula ai ribosomi.

Il tRNA è coinvolto nella traduzione, che avviene nei ribosomi, e ha una forma a trifoglio. In particolare, ha la funzione di fornire l'amminoacido corretto ai ribosomi per costruire la proteina.

Ricorda che i ribosomi si trovano nel citoplasma delle cellule e sul reticolo endoplasmatico ruvido (RER).

RNA ribosomiale o rRNA

L'RNA di trasferimento o tRNA è contenuto nei ribosomi e partecipa alla sintesi proteica.

L'RNA ribosomiale partecipa alla traduzione: aiuta a creare le proteine legandosi all'mRNA e al tRNA.

Differenze tra DNA e RNA

Riassumiamo di seguito le principali differenze tra i due acidi nucleici.

Acidi nucleici Confronto tra DNA e RNA StudySmarterFigura 6. Confronto tra molecola di RNA e molecola di DNA.

Tabella 1. Differenze tra DNA e RNA

DNA

RNA

Funzione

Conserva informazioni genetiche

Sintesi proteica: trascrizione, trasferimento delle informazioni genetiche ai ribosomi e traduzione.

Grandezza

Più lungo

Più corto; è una copia di una piccola parte di DNA

Numero di filamenti

2 filamenti

1 filamento

Struttura

Doppia elica (spirale)

Diversa in base al tipo di RNA; il tRNA è a trifoglio, ad esempio

Ubicazione (eucarioti)

Nucleo, mitocondri e, solo nelle cellule vegetali, cloroplasti

Nucleolo, ribosomi

Ubicazione (procarioti)

Nucleoide, plasmidi

Nucleoide, plasmidi, ribosomi

Basi azotate

Adenina, timina, citosina, guanina

Adenina, uracile, citosina, guanina

Zucchero pentoso

Desossiribosio

Ribosio

Acidi nucleici - Punti chiave

  • Gli acidi nucleici sono le macromolecole essenziali responsabili dell'immagazzinamento e del trasferimento del materiale genetico.
  • I due tipi di acidi nucleici, DNA e RNA, sono biomolecole formate da monomeri, i nucleotidi. Ogni nucleotide, sia di DNA, sia di RNA, contiene tre componenti strutturali: un gruppo fosfato, uno zucchero pentoso e una base azotata.
  • Il DNA è una doppia elica composta da 2 filamenti polinucleotidici, mentre l'RNA è una molecola a catena singola composta da 1 filamento polinucleotidico.
  • Il DNA immagazzina le informazioni genetiche, mentre l'RNA le copia e trasferisce ai ribosomi, dove le traduce in proteine.
  • Esistono tre tipi diversi di RNA, ciascuno con funzioni diverse: mRNA, tRNA e rRNA.

References

  1. Fig. 2 - DNA Nucleotides (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:0322_DNA_Nucleotides.jpg), Author OpenStax is licensed by CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.en), translated into Italian and edited by StudySmarter
  2. Fig. 4 - RNA (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Blausen_0773_RNA_-_it.png), Author Blausen.com staff (2014). "Medical gallery of Blausen Medical 2014". WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI:10.15347/wjm/2014.010. ISSN 2002-4436, Italian version by Ruthven is licensed by CC BY 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0/deed.en)
  3. Fig. 6 - Difference DNA RNA-IT (https://it.wikipedia.org/wiki/File:Difference_DNA_RNA-IT.svg). Author Sponk, Italian version by Ciao57 is licensed by CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/deed.it)

Domande frequenti riguardo Acidi nucleici

Gli acidi nucleici sono molecole straordinarie che contengono le istruzioni genetiche per la creazione delle componenti costituenti di tutte le cellule.

Gli acidi nucleici si dividono in DNA ed RNA, che a loro volta possono essere suddivisi in piccole sottoclassi sulla base delle loro funzioni specifiche.

Gli acidi nucleici sono polimeri di nucleotidi. I nucleotidi sono formati da uno zucchero, una base azotata e un gruppo fosfato.

L'acronimo DNA sta per acido desossiribonucleico. Il suo carattere acido è dovuto al gruppo fosfato.

Il gruppo fosfato presente nei nucleotidi è uno ione dell'acido fosforico e conferisce dunque agli acidi nucleici le loro proprietà acide.

Quiz Finale Acidi nucleici

Domanda

Gli acidi nucleici sono formati da nucleotidi che si uniscono tra loro a seguito di reazioni di idrolisi.

Visualizza la risposta

Risposta

Falso

Visualizza la domanda

Domanda

L'acronimo DNA sta per...

Visualizza la risposta

Risposta

...acido desossiribonucleico.

Visualizza la domanda

Domanda

L'acronimo RNA sta per...

Visualizza la risposta

Risposta

...acido ribonucleico.

Visualizza la domanda

Domanda

Elenca i tre tipi di RNA.

Visualizza la risposta

Risposta

RNA messaggero (mRNA), RNA di trasporto (tRNA) e RNA ribosomiale (rRNA) 

Visualizza la domanda

Domanda

Dove si trova l'RNA nei procarioti?

Visualizza la risposta

Risposta

Nucleolo, ribosomi.

Visualizza la domanda

Domanda

Dove si trova il DNA nei procarioti?

Visualizza la risposta

Risposta

Nucleoide, plasmidi.

Visualizza la domanda

Domanda

Il gruppo fosfato è uno ione dell'acido nitrico.

Visualizza la risposta

Risposta

Falso

Visualizza la domanda

Domanda

Lo zucchero presente nel DNA ha 5 atomi di carbonio, mentre quello presente nell'RNA ne ha 4.

Visualizza la risposta

Risposta

Falso

Visualizza la domanda

Domanda

Sia il DNA che l'RNA sono costituiti da un gruppo fosfato, uno zucchero ribosio e una base organica azotata.

Visualizza la risposta

Risposta

Falso

Visualizza la domanda

Domanda

Le informazioni genetiche passano dal DNA all'RNA.

Visualizza la risposta

Risposta

Vero

Visualizza la domanda

Domanda

Quali sono le basi pirimidiniche?

Visualizza la risposta

Risposta

Timina, uracile e citosina.

Visualizza la domanda

Domanda

Qual è la base azotata più grande tra le seguenti?

Visualizza la risposta

Risposta

Adenina.

Visualizza la domanda

Domanda

Con quale base azotata si accoppia la guanina?

Visualizza la risposta

Risposta

Citosina.

Visualizza la domanda

Domanda

Quale tipo di RNA trasporta la copia del DNA?

Visualizza la risposta

Risposta

mRNA.

Visualizza la domanda

Domanda

Quale tra i due filamenti è più lungo?

Visualizza la risposta

Risposta

DNA

Visualizza la domanda

Domanda

Dove si trova il DNA?

Visualizza la risposta

Risposta

Nell'uomo, il DNA si trova all'interno del nucleo di ogni cellula organizzato in cromosomi.

Visualizza la domanda

Domanda

Dove sono contenute le informazioni genetiche degli organismi viventi?

Visualizza la risposta

Risposta

Le informazioni genetiche di tutti gli organismi viventi sono contenute nelle biomolecole conosciute con il nome di acidi nucleici.

Visualizza la domanda

Domanda

Da cosa è formato il DNA?

Visualizza la risposta

Risposta

Le molecole di DNA sono polimeri lineari costituiti dall'unione di desossiribonucleotidi: dAMP, dGMP, dTMP e dCMP (A = adenina; G = guanina; T = timina; C = citosina).

Visualizza la domanda

Domanda

Che cosìè un nucleotide?

Visualizza la risposta

Risposta

I nucleotidi sono unità ripetitive costitutive degli acidi nucleici. Per tanto, i nucleoditi sono considerati i mattoni che costituiscono gli acidi nucleici e sono composti da uno zucchero pentoso (ribosio nell'RNA e desossiribosio nel DNA) legato ad un gruppo fosfato ed una base azotata.

Visualizza la domanda

Domanda

Che cos'è una base azotata?

Visualizza la risposta

Risposta

Base azotata: una delle cinque basi che compongono i nucleotidi del DNA e dell'RNA. Esse sono distinte in purine (adenina e guanina) e pirimidine (citosina, timina e uracile).

Visualizza la domanda

Domanda

Quali tra queste è una base azotata conenuta nel DNA?

Visualizza la risposta

Risposta

Timina.

Visualizza la domanda

Domanda

La sequenza di un filamento di DNA può essere indicata come la successione della basi azotate (A, G, T, C) presenti nei vari nucleotidi e letti nel senso 5' - 3'.

Visualizza la risposta

Risposta

Vero.

Visualizza la domanda

Domanda

La molecola di DNA è una doppia elica antiparallela formata da due filamenti polinucleotidici. 

Visualizza la risposta

Risposta

Vero.

Visualizza la domanda

Domanda

Come si legano coppie di basi azotate complementare tra due filamenti di DNA?

Visualizza la risposta

Risposta

Tramite legami a idrogeno.

Visualizza la domanda

Domanda

L'adenina si accoppia con la timina con?


Visualizza la risposta

Risposta

2 legami a idrogeno.

Visualizza la domanda

Domanda

La citosina si accoppia con la guanina con?


Visualizza la risposta

Risposta

3 legami a idrogeno.

Visualizza la domanda

Domanda

Una delle funzioni principali del DNA è quella di trasferire l'informazione genetica in esso contenuta ad una cellula figlia, processo che avviene durante la divisione cellulare, sia essa una cellula procariotica o eucariotica.

Visualizza la risposta

Risposta

Vero.

Visualizza la domanda

Domanda

Cosa succede durante la replicazione del DNA?

Visualizza la risposta

Risposta

La molecola di DNA contenuta nella cellula madre dovrà essere replicata e suddivisa equamente nelle cellule figlie, grazie all'azione congiunta di specifici enzimi, che formano il così detto complesso di replicazione.

Visualizza la domanda

Domanda

La replicazione del DNA viene definita semiconservativa, poichè al termine del processo di replicazione ogni coppia di DNA avrà un filamento proveniente dalla doppia elica orginale ed uno neosintetizzato.

Visualizza la risposta

Risposta

Vero.

Visualizza la domanda

Domanda

Perché è così importante il DNA?

Visualizza la risposta

Risposta

Poichè il DNA rappresenta Il "depositario" del patrimonio genetico e quindi di tutte le informazioni genetiche.

Visualizza la domanda

Domanda

Che cos'è l'RNA?

Visualizza la risposta

Risposta

L'acido ribonucleico o RNA è una molecola appartenente alla classe degli acidi nucleici, con il ruolo principale di "ponte" tra l'informazione "chimica" contenuta nel DNA (sequenze nucleotidiche) e le proteine (sequenze di amminoacidi).

Visualizza la domanda

Domanda

Elenca le tre tipologie principali di RNA:

Visualizza la risposta

Risposta

RNA messaggero (mRNA).

RNA trasnfer o di trasferimento (tRNA).

RNA ribosomiale (rRNA)

Visualizza la domanda

Domanda

Che cosa sono le molecola di mRNA?

Visualizza la risposta

Risposta

Le molecole di mRNA sono filamenti poliribonucleotidici, sintetizzati grazie all'azione delle mRNA polimerasi (specifici enzimi) a partire dal DNA (usato come stampo) nel processo definito trascrizione.

Visualizza la domanda

Domanda

Qual'è la funzione principale del tRNA?

Visualizza la risposta

Risposta

La funzione del tRNA è quella di legare i singoli aminoacidi per poi trasportarli al complesso ribosoma-mRNA, dove la sintesi proteica viene completata. Qui gli aminoacidi sono infatti incorporati nella catena polipeptidica di neosintesi, nell'ordine esatto codificato dalla sequenza di mRNA.

Visualizza la domanda

Domanda

Ogni proteina presente in un organismo sarà il risultato del processo nel quale l'informazione presente nel DNA viene copiata in una molecola di mRNA e le informazioni presenti nell'mRNA tradotte nella proteina finale.


Visualizza la risposta

Risposta

Vero.

Visualizza la domanda

Domanda

In cosa consiste il "dogma centrale della biologia"?

Visualizza la risposta

Risposta

L'informazione genetica passa necessariamente dal DNA all'RNA prima di essere tradotta in molecole proteiche, e mai viceversa.

Visualizza la domanda

Domanda

Il DNA contiene tutte le informazioni genetiche del nostro organismo che a loro volta devono essere trascritte in una molecola di RNA.

Visualizza la risposta

Risposta

Vero.

Visualizza la domanda

Domanda

L'mRNA ha la funzione di trasportare i codoni di un gene ai ribosomi. Il tRNA ha la funzione di fornire l'amminoacido corretto ai ribosomi.

Visualizza la risposta

Risposta

Vero.

Visualizza la domanda

Domanda

Oltre alla differenza nel contenuto di ribosio piuttosto che desossiribosio e uracile piuttosto che timina, l'RNA differisce dal DNA nella sua struttura tridimensionale.

Visualizza la risposta

Risposta

Vero.

Visualizza la domanda

Domanda

Lo zucchero pentoso contenuto nei ribonucleotidi è?

Visualizza la risposta

Risposta

Ribosio.

Visualizza la domanda

SCOPRI DI PIÙ RIGUARDO Acidi nucleici
60%

degli utenti non supera il quiz di Acidi nucleici! Tu lo passeresti?

INIZIA IL QUIZ

Discover the right content for your subjects

Iscriviti per sottolineare e prendere appunti. É tutto gratis.