Gli enzimi

Gli enzimi

Gli enzimi sono particolari proteine che hanno la caratteristica di essere catalizzatori biologici.

Gli enzimi aumentano la cinetica di reazioni termodinamicamente possibili e, a differenza dei catalizzatori, sono, chi più chi meno, specifici: possiedono quindi specificità di substrato.
Quando si parla di enzimi non è corretto parlare di reazioni di equilibrio, si parla, invece, di stato stazionario (stato in cui un certo metabolita si forma e si consuma continuamente, mantenendo la sua concentrazione pressoché costante nel tempo). Il prodotto di una reazione catalizzata da un enzima è, solitamente, a sua volta reagente per una reazione successiva, catalizzata da un altro enzima, e così via.
I processi catalizzati da enzimi sono, di solito, costituiti da successioni di reazioni.

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A questo punto vi inserisco anche il link di un sito, con il quale potete "divertirvi" con il DNA e la sua struttura. (Qui)

I geni

Il gene è l'unità ereditaria
fondamentale degli organismi viventi.
I geni corrispondono a porzioni di codice genetico localizzate in precise posizioni all’interno della sequenza del DNA e contengono tutte le informazioni necessarie per la produzione di una proteina. Essi sono contenuti ed organizzati all’interno dei cromosomi, presenti in tutte le cellule di un organismo.
Una definizione più concisa di gene, che tenga conto delle varie sfaccettature citate fino ad ora, è stata proposta da Mark Gerstein: un gene è l'unione di sequenze genomiche che codificano per un set coerente di prodotti funzionali  potenzialmente sovrapponibili.

I cromosomi

I cromosomi sono la forma in cui si presenta il DNA all'interno della cellula.

L'uomo possiede 23 coppie di cromosomi in ogni cellula, a formare un totale di 46 cromosomi per cellula. I componenti di ciascuna coppia cromosomica contengono gli stessi geni e ciascun componente della coppia viene chiamato omologo. Un omologo è ereditato da ciascun genitore. L'ultima coppia determina il nostro sesso, a seconda che sia XX (femmine) o XY (maschi).
Il totale dei 46 cromosomi (e quindi l'intero patrimonio genetico di una cellula) viene chiamato genoma. I cromosomi non vagano liberamente nella cellula, ma sono racchiusi in un compartimento specifico: il nucleo.
Il numero totale di cromosomi varia da specie a specie. L'aspetto sorprendente di questa variabilità è che essa, al contrario di quello che potremmo aspettarci, non è legata alla complessità dell'organismo. Per esempio, il moscerino della frutta possiede 8 cromosomi, il topo 40, il cane 78, il gamberetto addirittura 254.

Dentro il DNA: nucleotidi

Dopo aver trattato la storia degli studiosi che studiarono il DNA, è giunto il momento di approfondire la struttura dell'acido desossiribonucleico. Iniziamo dai nucleotidi.
I nucleotidi sono le unità che compongono una molecola di DNA.  Ogni nucleotide è composto da una molecola di acido fosforico, una di desossiribosio (uno zucchero) e una base azotata; le basi azotate sono quattro: adenina (A), timina, (T), guanina (G) e citosina (C). I nucleotidi possono legarsi perchè è possibile formare un legame tra le loro basi azotate. In particolare la guanina può legarsi solo alla citosina e la timina solo alla adenina.

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)