Parte di sviluppo
Sarà composto da 4 domande di cui 2 da risolvere, non è obbligatorio rispondere a tutte le domande. Il voto massimo per questo blocco è 5 punti. Ogni domanda vale 2,5 punti.
Per correggere le domande di questo blocco, in generale, si seguirà il criterio che lo studente risponda in maniera concreta e chiara.
Domanda 1
Spiegare i seguenti concetti.
b) Cosa sono gli introni e gli esoni?
c) Cosa significa che il codice genetico è degenerato o ridondante?
d) Cos'è un organismo transgenico?
e) Il concetto di mutazione citando un esempio di agente mutageno.
a) Un gene è un frammento di DNA che contiene l'informazione necessaria affinché una proteina venga tradotta con l'informazione di un carattere. Fanno parte dei cromosomi e sono l'unità funzionale dell'ereditarietà.
b) Entrambe sono regioni del DNA che fanno parte della trascrizione primaria dell'RNA, ma mentre gli introni non codificano alcuna proteina e vengono rimossi dall'mRNA maturo mediante un processo di splicing, gli esoni codificano una parte di una proteina e vengono mantenuti RNA maturo prima della traduzione.
c) Si dice che il codice genetico sia degenerato perché diversi codoni dell'mRNA codificano per lo stesso amminoacido.
d) Gli organismi transgenici sono organismi geneticamente modificati introducendo uno o più geni di una specie in una specie diversa utilizzando tecniche di ingegneria genetica.
e) Una mutazione è qualsiasi cambiamento nella sequenza nucleotidica del DNA, quindi comporta anche un cambiamento nella sequenza aminoacidica della sua proteina corrispondente. Gli agenti mutageni possono essere chimici, biologici o fisici, come la radiazione ultravioletta che distorce la doppia elica del DNA.
Domanda 2
In relazione alla seguente figura:
a) Indicare quale struttura rappresenta e identificare le biomolecole indicate con i numeri.
b) Commento sulla funzione delle strutture 4 e 7
a) 1a Testa idrofila dei fosfolipidi di membrana (polare), 1b Code idrofobe dei fosfolipidi di membrana (apolari), 2 Glicolipide, 3 Glicoproteina, 4 Carboidrati, 5 Colesterolo, 6 Proteina periferica, 7 Proteina di trasporto, canale proteico, 8 Plasma di membrana , doppio strato fosfolipidico
b) La struttura numero 4 è un carboidrato. I carboidrati si trovano sulla superficie esterna della membrana cellulare e sono legati a lipidi (glicolipidi) o proteine (glicoproteine). I carboidrati insieme formano il glicocalice, che è coinvolto nella comunicazione e nel riconoscimento cellulare. La struttura numero 7 è una proteina di trasporto o proteina canale. Facilita il trasporto di molecole polari attraverso la membrana per semplice diffusione, come l'acqua o alcuni ioni come Na + , K + e Ca2 +.
c) La membrana plasmatica permette il trasporto di piccole molecole attraverso di essa. Questo trasporto può avvenire con o senza dispendio energetico. Il trasporto passivo non richiede ATP o altre forme di energia perché il movimento avviene secondo il gradiente di concentrazione, da una concentrazione di soluto più alta a una più bassa. Questo movimento avviene attraverso il doppio strato lipidico o tramite proteine di trasporto. Esistono diversi tipi di trasporto passivo: osmosi, diffusione semplice tramite proteine canale e diffusione facilitata, effettuata da proteine di trasporto (permeasi). D'altra parte, il trasporto attivo richiede energia perché sposta le molecole contro il loro gradiente di concentrazione. Questo viene effettuato da proteine di trasporto attivo, come le pompe Na + -K +.
Domanda 3
Rispondi alle seguenti domande sui cloroplasti:
a) Disegna uno schema di un cloroplasto, evidenziando i componenti principali.
c) Enunciare la teoria endosimbiotica dell'origine di questi organelli.
b) Lo scopo della fase luminosa della fotosintesi è ottenere energia sotto forma di ATP e NADPH, che verrà utilizzata nella fase oscura. Questo processo si trova nei tilacoidi (membrane interne) dei cloroplasti. Lo scopo della fase oscura è la sintesi della materia organica da quella inorganica utilizzando l'energia ottenuta nella fase luminosa. Questo processo è localizzato nello stroma dei cloroplasti.
c) La teoria endosimbiotica postula che i plastidi e i mitocondri delle cellule eucariotiche abbiano la loro origine in organismi procarioti che sarebbero stati endocitosi e che avrebbero stabilito una relazione endosimbiotica con l'altro microrganismo. Questa teoria si basa sul fatto che mitocondri e cloroplasti hanno un proprio DNA e propri ribosomi, entrambi di tipo batterico.
Domanda 4
Rispondi alle seguenti domande:
a) Definire i termini virus, viroide e prione, indicando gli organismi che possono infettare.
a) Le risposte sono:
- Virus. Agente infettivo acellulare formato solo da acido nucleico, DNA o RNA, circondato da una struttura proteica che richiede una cellula ospite per sopravvivere e riprodursi.
- Viroide. Agenti patogeni costituiti da piccole molecole di RNA a filamento singolo e circolari prive di capside, non hanno proteine né lipidi. I viroidi dipendono interamente dal metabolismo della cellula ospite per la loro replicazione.
- Prione. Particelle proteiche infettive, le proteine infettive trasformano le normali proteine della membrana cellulare del neurone, hanno una struttura tridimensionale diversa con la stessa sequenza aminoacidica.
b) Un batteriofago è un virus che infetta solo le cellule procariotiche. Il ciclo lisogeno di un virus non distrugge la cellula ospite e il genoma del virus viene incorporato nella cellula, rimanendo in uno stato latente. Il ciclo inizia quando il virus si attacca a una cellula dove inietta le sue informazioni genetiche. In questo ciclo, il DNA virale si integra nel DNA della cellula. In questo modo la cellula può rimanere latente con il virus per un certo periodo finché non si verifica un cambiamento nell'ambiente. Questo stato consente la divisione cellulare che replica sia il DNA cellulare che quello virale.
