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Introduzione
In questo articolo approfondiremo lo studio di un argomento fondamentale del programma di biologia e scienze, e fondamentale per comprendere il mondo stesso in cui viviamo. Si tratta del fulcro della vita stessa: il nucleo cellulare e il DNA: di cosa si tratta, com’è strutturato, su quali fasi basa le proprie indispensabili funzioni. Queste sono le domande a cui daremo risposta, oltre alla domanda fondamentale: Come si studia scienze nel modo più efficace?
Prima di passare alla tecnica di apprendimento e memorizzazione, un po’ di teoria.
Nucleo cellulare
All’interno del nucleo cellulare è collocata la sorgete di tutta l’informazione necessaria alla vita dell’uomo e degli organismi viventi. Al suo interno avvengono tutte le attività fondamentali alla base dell’espressione genetica.
La presenza del nucleo è l’elemento caratteristico delle cellule eucarioti (a differenza delle cellule procarioti, in cui il genoma è immerso direttamente nel citoplasma).
Il nucleo si trova dunque all’interno della membrana nucleare, formata da un doppio strato fosfolipidico. Lo scambio tra l’interno e l’esterno di tale membrana è garantito dai pori nucleari. La struttura interna è sostenuta da una rete di filamenti proteici – la lamina nucleare; lo spazio interno al nucleo è occupato principalmente dalla cromatina e dal DNA.
DNA
Il DNA (acido desossiribonucleico) è la molecola depositaria dell’informazione genetica in tutte le cellule. In essa è contenuto il patrimonio genetico che caratterizza l’individuo.
Il DNA è definito molecola stabile, ed è in grado di trasferire da una generazione all’altra l’intero corredo genetico. La molecola di DNA contiene tutte le informazioni indispensabili per produrre le proteine presenti nel nostro corpo: inclusi gli enzimi responsabili della produzione della melanina; altre hanno funzioni strutturali, altre ancora sono responsabili dei tratti somatici.
Poiché rappresenta l’impronta genetica di ciascuno di noi, lo studio del DNA (per esempio nella medicina forense) estratto dal sangue, dai capelli, dalla saliva, e altri tessuti, è utilizzato per l’identificazione certa di ciascun individuo.
Struttura del DNA
La descrizione di ciascuna molecola è scritta nel DNA secondo un codice basato su 4 elementi, adenina (A), timina (T), guanina (G) e citosina (C), detti basi azotate.
Ciascuna base azotata – insieme a uno o più atomi di carbonio e di zucchero – costituisce un nucleotide. Cambiando l’ordine delle basi azotate è quindi possibile scrivere diversi messaggi che porteranno alla formazione degli aminoacidi (per 20 diverse combinazioni) necessari per formare le proteine.
Per avere una maggiore comprensione della struttura del DNA (spesso detta a doppia elica) possiamo immaginare una scala a chiocciola in cui i montanti sono le due catene polinucleotidiche e ogni piolo è una coppia di basi azotate. Le due basi che formano un piolo si uniscono secondo questo schema: l’Adenina si lega alla Timina, mentre la Citosina si lega con la Guanina. Il processo per cui ogni base presente su un filamento di DNA si lega ad una base presente nel filamento opposto è chiamato appaiamento complementare.
DNA: duplicazione
Alla base del meccanismo riproduttivo dell’organismo è da osservare da duplicazione del DNA. Questo processo inizia prima di ogni divisione cellulare, in modo che le cellule figlie ricevano ciascuna una copia fedele del patrimonio genetico.
Per costruire una copia della molecola di DNA, i due filamenti della doppia elica si despiralizzano e si separano (pensiamo a quello che avviene aprendo una cerniera lampo). Ciascuno dei due filamenti funziona da base per l’assemblaggio di nuovi filamenti complementari. Si formano dunque due nuove doppie eliche, ciascuna costituita da un filamento vecchio e da uno nuovo — questo processo è quindi detto semiconservativo.
Nell’umano, i cromosomi sono 46 in totale (23 coppie – uno per ciascun genitore biologico). L’insieme del materiale genetico contenuto nei cromosomi è detto corredo cromosomico.
Mappa Mentale per memorizzare nucleo e DNA
Passiamo ora dalla teoria alla pratica!
Se alcune informazioni sul nucleo e sul DNA ti sono sembrate non immediate alla lettura, non temere: adesso arriva il bello.
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