Watson e Crick: cosa fecero?

Furono i famosissimi James Watson e Francis Crick nel 1953 a capire la struttura tridimensionale della molecola e a rendere chiara la relazione T=A e C=G. La famosissima doppia elica è composta da un’impalcatura costituita dall’alternanza di una molecola di zucchero (il desossiribosio) e un gruppo fosfato, mentre le basi azotate sono affacciate verso l’interno dell’elica, la A rivolta verso la T, la G verso la C, unite fra loro da legami idrogeno e formano come delle sorte di gradini. La sequenza di basi su una catena determina la sequenza di basi sulla catena opposta. Per questa ragione i due filamenti si definiscono complementari.
Fatta questa premessa lascio voi scegliere colui che contribuì di più: guardate anche (Qui)

 

(Sostituirò l'immagine con un video che al momento non viene caricato. Scusate il disagio)

Erwin Chargaff

Erwin Chargaff scoprì poi che le molecole di DNA isolate da diversi organismo mostrano composizioni in basi leggermente diverse, il che è compatibile con un ruolo del DNA di tipo genetico.

La seconda principale scoperta di Chargaff fu che la quantità di Adenina era sempre uguale alla quantità di Timina e quella della Citosina sempre uguale a quella della Guanina, indipendentemente dalla composizione del DNA degli organismi. Sebbene questo aspetto dovesse necessariamente derivare da una proprietà intrinseca del DNA Chargaff non arrivò a comprenderne la ragione.

Martha Chase e Alfred Hershey

L'esperimento di Hershey e Chase prova definitivamente che il materiale genetico è contenuto nel DNA e non nelle proteine.
Intorno al 1940 ebbe inizio una serie di esperimenti fondamentali che utilizzavano un tipo di organismi particolarmente adatti per la sperimentazione e destinati a diventare molto importanti nel settore della ricerca; tali organismi erano i virus che aggrediscono i batteri e che per questo sono detti batteriofagi.
I batteriofegi sono chiamati anche fagi.
L'analisi chimica dei batteriofagi rivelò che essi sono costituiti quasi esclusivamente da DNA e proteine.
Per non dilungarmi vi inserisco il link di un video, in spagnolo (Qui), che dovrete affiancare a questa pagina della Zanichelli (Qui)

Phoebus Levene

Phoebus Levene  è stato un biochimico lituano,che studiò a lungo il DNA e scoprì che esso contiene adenina, guanina, timina, citosina, deossiribosio ed un gruppo fosfato.
Oltre a scoprirne i componenti, Levene formulò alcune ipotesi sulla struttura del DNA che si rivelarono corrette. Egli mise in luce la disposizione dei componenti secondo la sequenza ripetuta fosfato-zucchero-base, unità che chiamò per la prima volta nucleotidescheletro del DNA stesso.
, ed ipotizzò che le molecole di DNA non fossero altro che filamenti composti da nucleotidi collegati tra loro attraverso i gruppi fosfato, considerati lo
Le sue idee complessive sulla struttura del DNA non si rivelarono tuttavia corrette: egli infatti riteneva anche che ci fossero solo quattro nucleotidi per molecola e, per tale motivo, escluse che il DNA potesse essere il vettore dell'informazione genetica, perché la riteneva una molecola troppo semplice per tale scopo. In ogni caso, il lavoro di Levene fu fondamentale per delineare la vera struttura del DNA

Storia del DNA: Friedrich Miescher

Iniziamo a parlare degli studiosi che per primi si occuparono del DNA e della sua struttura.
La scoperta della molecola del DNA risale al 1869 grazie alla ricerca di un medico svizzero, Johann Friedrich Miescher.
Lo scopo iniziale della ricerca di Miescher era infatti la caratterizzazione della composizione chimica delle cellule. Per far questo, Miescher scelse come campioni di studio i leucociti o globuli bianchi, le cellule deputate alla risposta immunitaria ed il cui numero aumenta in presenza di infezioni. Miescher isolò i leucociti partendo da una fonte all’epoca molto abbondante: le bende ricche di pus, quindi di leucociti.
Per prima cosa, Miescher mise a punto una procedura per lavare le bende isolando le cellule senza però danneggiarle. Successivi trattamenti gli permisero di isolare i lipidi e le proteine. La caratterizzazione delle proteine, che era uno degli scopi primari della ricerca di Miescher, risultò tuttavia essere un’impresa impossibile date le inadeguate tecniche di indagine e le strumentazioni poco sensibili di allora. Fu però proprio durante una delle fasi di purificazione che Miescher isolò una sostanza dalle proprietà chimiche peculiari. Questa sostanza era acida e conteneva una grande quantità di fosforo, caratteristica mai trovata nelle proteine note a quei tempi. Queste ed altre proprietà convinsero Miescher di aver identificato un nuovo tipo fondamentale di sostanza cellulare. In effetti, egli aveva isolato per la prima volta la molecola del DNA.
Miescher si chiese da dove potesse provenire tale sostanza e ben presto dimostrò che era contenuta nei nuclei, compartimenti cellulari ben visibili al microscopio ma la funzione dei quali era del tutto ignota ai biologi di allora. Per questo motivo a tale molecola fu dato il nome di nucleina. Miescher dimostrò che la nucleina era presente in tutti i tipi cellulari di tutti gli organismi da lui analizzati.
Miescher continuò a lavorare sulla nucleina formulando diverse ipotesi sulla sua funzione. Dimostrò che la quantità di nucleina aumentava quando le cellule andavano incontro a divisione, suggerendo che la nucleina si duplicava anch’essa insieme alle cellule e passava di conseguenza alle cellule figlie. Benchè convinto che la nucleina fosse in qualche modo coinvolta nel processo di fecondazione (essendone gli spermatozoi particolarmente ricchi), Miescher non riteneva che fosse coinvolta anche nella trasmissione dei caratteri acquisiti. Era opinione di Miescher che, poichè la nucleina estratta da cellule di specie diverse mostrava identiche proprietà chimiche, non potesse essere responsabile dell’acquisizione delle caratteristiche specifiche di ogni organismo o specie. 

Il DNA

L'acido desossiribonucleico (DNA) è un acido nucleico che contiene le informazioni genetiche necessarie alla biosintesi di RNA e proteine, molecole indispensabili per lo sviluppo ed il corretto funzionamento della maggior parte degli organismi viventi.
Dal punto di vista chimico, il DNA è costituito dai nucleotidi (deossiribonucleotidi). Tutti i nucleotidi sono costituiti da tre componenti fondamentali: un gruppo fosfato, il deossiribosio  e una base azotata che si lega al deossiribosio. Le basi azotate che possono essere utilizzate nella formazione dei nucleotidi da incorporare nella molecola di DNA sono quattro: adenina, guanina, citosina e timina. Il DNA può essere più correttamente definito come una doppia catena polinucleotidica antiparallela, orientata, complementare, spiralizzata, informazionale.
L'ordine nella disposizione sequenziale dei nucleotidi costituisce l'informazione genetica, la quale è tradotta con il codice genetico negli amminoacidi corrispondenti. La sequenza amminoacidica prodotta forma le proteine.
Negli eucarioti, il DNA si complessa all'interno del nucleo in strutture chiamate cromosomi. Negli altri organismi, privi di nucleo, esso può essere organizzato in cromosomi o meno. All'interno dei cromosomi, le proteine  organizzano il DNA e lo avvolgono in strutture ordinate. Queste strutture guidano l'interazione tra il codice genetico e le proteine responsabili della trascrizione, contribuendo al controllo della trascrizione genica.
Vi aggiungo anche dei link se ciò non vi è molto chiaro... (Qui) (Qui riprende anche mitosi e meiosi)

Mitosi e meiosi

Iniziamo la biologia trattando due argomenti basilari di questa materia: la mitosi e la meiosi. Essi sono i due processi fondamentali della riproduzione di una cellula, che a loro volta risultano essere suddivisi in ulteriori processi. A questo proposito, non per evitare di scrivere, ma perché troppo lungo da spiegare vi inserisco il link di un pdf che spiega questa parte molto bene (Qui) e un video, per coloro che, purtroppo, non vogliono leggere...

Biologia 2

Per introdurre in modo scherzoso questa scienza, vi riporterò di seguito una poesia che direttamente il professore ci ha commissionato. (Spero vi piaccia!!!)

               Nacque un giorno un esserin,             

                         con il volto da bambin                       

                   nato dall'unione di un ovulo                

                    con la cellula di un uomo,                   

e dopo una strenua notte,

trascorsa a suon di botte.

Ma alla fine ne uscì un vincitore

glorioso come un conquistatore.   

Da allora si presentava un lungo processo

da lasciare l'infante un pò perplesso.

Mescolati i cromosomi,

si pensa a dare dei possibili nomi.

Serve attendere nove mesi,

ma per il parto si è già tutti tesi.

Maschio o femmina non importa,

basta solo un pò di forza.

Da adesso mamma e papà lo accudiranno

e di lui un adulto faranno.

A voi lascio il resto,

perchè il mio tempo è andato perso.

La poesia si è conclusa 

e spero di cuore vi sia piaciuta.

Biologia

Inizia finalmente la tanto attesa biologia, la scienza della vita!!!

Approfondimenti: ioni e sali

La parte che richiede maggior approfondimento è la nomenclatura dei sali (QUI) e degli ioni, perciò cercherò di aiutarvi. Partite da dove volete, poichè entrambi sono complessi.

La nomenclatura

Bentornati!!!! Oggi vi spiegherò l'ultimo argomento dell'anno di chimica, e vi anticipo già che sarà assai complesso, dato che stiamo parlando della nomenclatura, un argomento che fa "stizza" a tutti e con il quale i professori si divertono a mettere "3" ai loro affezionati alunni. Prima di inserire i link vi dò qualche accenno sulla nomenclatura:
La nomenclatura chimica è regolamentata dalla IUPAC (International Union for Pure and Applied Chemistry), un'associazione internazionale che periodicamente si riunisce per aggiornare le regole della "sintassi chimica" alla luce delle nuove conoscenze.
Antoine Lavoisier, intorno al 1787, diede per primo una sistemazione alla nomenclatura chimica rendendola simile alla moderna. I suffissi -ico -oso -ato -ito -uro, usati ancora oggi, furono introdotti dal chimico francese. Per gli elementi, Lavoisier propose dei simboli geometrici, poi sostituiti da John Dalton, che all'inizio dell'Ottocento usava segni circolari.
I simboli degli elementi sono costituiti da una, due o tre lettere che derivano dal nome originale, spesso latino dell'elemento chimico.

NOZIONI GENERALI

 NOMENCLATURA COMPOSTI BINARI

NOMENCLATURA COMPOSTI TERNARI

RIPASSO GENERALE;      ESERCIZI