In tutti gli esseri viventi le istruzioni che regolano le caratteristiche del corpo di un individ...
1. UNA LUNGA SERIE DI EVENTI
1.1. Il processo di riproduzione è particolarmente complicato per la cellula eucarioti, che deve trasmettere ogni cellula figlia una quantità sufficiente di citoplasma. In questo tipo di cellule la divisione del nucleo in due nuclei identici si chiama mitosi e della parte più complessa di tutto il processo. La divisione cellulare è regolata dal ciclo cellulare, una sequenza ripetitiva di eventi che si svolge tre momenti in cui la cellula nasce è il momento in cui si divide.
1.1.1. La parte più lunga del ciclo cellulare è l’Interfase, durante la quale il citoplasma cresce, il DNA viene duplicato per essere ripartiti in parti uguali nelle due cellule figlie e la cellula si prepara dividersi. Durante la mitosi avvengono cambiamenti profondi ossia nella cellula madre si formano due nuclei identici, quindi si divide il citoplasma e si formano due cellule figlie identiche alla madre e fra di loro.
2. LA MITOSI DELLA CELLULA EUCARIOTE
2.1. La divisione del nucleo di una cellula eucariote è molto complicata.
2.2. Fase uno: profase
2.3. Nel nucleo, il DNA duplicato si condensa in modo da formare delle strutture bastoncellare, i cromosomi. Ogni cromosoma è formato da due bastoncini, chiamati cromatidi, uniti in un punto centrale,il centromero. Nel citoplasma incominciano a formarsi filamenti che si dispongono in un fuso, ogni cromosoma si attacca con il centromero a un filamento del fuso.
2.3.1. Fase due: metafase
2.3.2. Scompare la membrana del nucleo . I cromosomi sono tirati dei filamenti del fuso verso il centro della cellula.
2.3.3. Fase tre: anafase
2.3.3.1. I cromatidi si separano: ciascuno diventa un cromosoma singolo. Tirati dalle fibre del fuso, i cromosomi si allontanano dall’equatore separandosi: una metà migra da una parte l’altra alla parte opposta.
2.3.3.2. Fase quattro: telofase
2.3.3.3. Intorno a ogni corredo di cromosomi si forma la membrana nucleare: i due nuclei contengono ciascuno lo stesso patrimonio ereditario della cellula madre
2.3.3.4. Divisione
2.3.3.5. Nei due nuclei si vede la cromatina e non più cromosomi , Perché il DNA è meno denso arrotolato. Anche il citoplasma si divide: le due cellule figlie sono formate.
3. LA DUPLICAZIONE DEL DNA
3.1. Durante la fase di produzione cellulare, chiamata mitosi, i cromosomi presenti nel nucleo della cellula si duplicano; questo è il processo che permette di tramandare l’informazione genetica da una generazione a quella successiva.
3.2. Per prepararsi alla mitosi i cromosomi e il DNA si apre come una cerniera lampo, separando i due filamenti della doppia elica. Questo avviene perché i legami idrogeno che legano le parti azotate complementari sono legami deboli.
3.3. Sparsi nel nucleo della cellula ci sono numerosi nucleotidi liberi. Però niente nucleotide, l’enzima DNA-polimerasi lega la base azotata alla sua complementare che si trova successo con filamento aperto ricostruendo quello mancante.
3.4. Il risultato di questo processo porta alla formazione di due nuove molecole di DNA costituisce ciascuno da un filamento vecchio e da uno nuovo, le doppie eliche sono identiche tra loro.
3.4.1. L’APOPTOSI
3.4.1.1. Con la duplicazione del DNA inizia il processo di riproduzione cellulare. Le cellule dividendosi, raddoppiano il loro numero e permettono agli esseri viventi di crescere. In un organismo matura il numero di cellule deve rimanere costante e a questo scopo esiste un meccanismo che scatena una “morte programmata“. Questa è chiamata apoptosi. L’apoptosi si verifica anche nelle cellule infette oppure colpite da sostanze tossiche.
4. IL PATRIMONIO GENETICO UMANO
4.1. Al termine della duplicazione della molecola di DNA, le due nuove doppie eliche ripiegano a formare ognuna ha una struttura a bastoncino denominata cromatidio. I due cromosomi sono uniti tra di loro in un punto centrale detto centromero.
4.1.1. I due cromatidi di ciascun cromosoma vengono separati e tirati dalle fibre del fuso mitotico. Ogni specie a un numero caratteristico di cromosomi, sempre pari perché i cromosomi si presentano a coppia.
4.1.1.1. I cromosomi di ogni coppia hanno la stessa forma, la stessa struttura e la stessa funzione e sono detti cromosomi omologhi. La specie umana ne possiede 46 divisi in 23 coppie.
4.1.1.2. L’insieme dei cromosomi costituisce il cariotipo. In esso si possono distinguere 22 coppie di cromosomi somatici o autosomi e una coppia di cromosomi sessuali, che si chiamano così perché oltre a determinare le caratteristiche dell’individuo ne determinano anche il sesso.
4.1.1.3. Per quando riguarda i cromosomi sessuali, bisogna far distinzione tra quelli di sesso femminile e quelli di sesso maschile. Le femmine hanno due cromosomi A forma della X i maschi invece hanno due cromosomi diversi X e l’altro Y
5. LA STRUTTURA DELLA CELLULA
5.1. Tutte le cellule possiedono all’interno del loro nucleo alcune strutture a forma di bastoncelli ,denominate cromosomi, costituite da una lunga molecola di DNA arrotolata e ripiegata su se stessa. Essa è formata da due filamenti avvolti in una doppia elica. Le strutture portanti verticali sono costituiti dal succedersi di molecole di acido fosforico legate a uno zucchero il desossiribosio. Ogni gradino è formato da una coppia di basi azotate. Le basi azotate sono quattro: Adenina, timina, citosina,guanina. Il legame tra le basi azotate può avvenire solo tra adenina e timina e fra guanina e citosina: queste coppie si chiamano perciò basi complementari.
5.1.1. Una molecola di acido fosforico una molecola di zucchero desossiribosio e una delle quattro basi azotate formano un nucleotide,l’unità fondamentale del DNA. Sono quattro tipi di nucleotidi. La sequenza con cui si susseguono le varie basi azotate lungo la catena può avere combinazioni infinite ed è ciò che distingue il DNA di ogni individuo.
5.2. -
6. I CARATTERI EREDITARI
6.1. Dato che il patrimonio genetico possiede le informazioni tutte le caratteristiche dell’individuo,sui cromosomi sono scritte le istruzioni per determinare il carattere espresso
6.2. Il pezzo di DNA che corrisponda questo è chiamato gene.
6.3. Su un cromosoma ci sono numerosi geni, essi determinano i caratteri di ciascun individuo perché contengono le informazioni necessarie per la sintesi delle proteine. Infatti le proteine sono i costituenti fondamentali di tutte le cellule.
6.4. Struttura delle proteine
6.4.1. Ogni forma vivente possiede specifiche proteine. Le proteine sono sostanze complesse formate dall’unione di sostanze più semplici gli amminoacidi, composti costituiti da carbonio sì ce l’ho aggiunto e idrogeno.
6.4.2. Le istruzioni in codice= proteine
6.4.3. Il DNA possiede le istruzioni per l’assemblaggio ordinato dei diversi amminoacidi. Il DNA è chiuso all’interno del nucleo, mentre la sintesi delle proteine avviene nel citoplasma per mezzo dei ribosomi. Le istruzioni in codice devono essere trascritte su una molecola in grado di uscire dal nucleo, l’acido ribonucleico messaggero (m-RNA)
7. Il codice genetico
7.1. Le basi azotate sono le quattro lettere dell’alfabeto chimico usato dalle cellule per scrivere in codice i nomi degli aminoacidi che formano una proteina. Per formare una proteina, le triplette portate dal t-RNA si dispongono in modo complementare a quelle del m-RNA. È un codice genetico è universale per tutti gli esseri viventi. La successione delle basi del DNA è invece diverso.
7.1.1. Le mutazioni
7.1.1.1. Qualsiasi alternazione il patrimonio genetico ovvero una variazione della sequenza di nucleotidi sulla molecola di DNA è una mutazione. Essa può riguardare:
7.1.1.2. Un solo gene (mutazione genica)
7.1.1.3. La struttura di un cromosoma (mutazione cromosomica )
7.1.1.4. Tutto o solo una parte del patrimonio genetico (mutazione genomica)
7.1.1.5. Se la mutazione riguarda una cellula somatica, cioè del corpo, l’effetto interesserà un individuo. Nel caso di un gamete la mutazione potrà essere trasmessa alla discendenza.
7.1.1.6. Una mutazione può essere dannosa per il portatore quando provoca una malattia genetica, neutra se non causa effetti o vantaggiosa se conferisce un migliore adattamento all’ambiente.
7.1.1.7. Le mutazioni possono essere spontanee, piuttosto rare, oppure i introdotti da alcuni fattori ambientali , i cosiddetti agenti mutageni.