[0:21]Buongiorno e benvenuti in questa nuova lezione di biologia in cui andremo a trattare del nucleo, quel compartimento cellulare in cui è contenuto il DNA. Innanzitutto dobbiamo partire a scoprire che cos'è il nucleo. Allora, il nucleo è la porzione di citoplasma racchiusa all'interno della membrana nucleare. E cioè, dentro la cellula, dentro il citoplasma della cellula c'è un'ulteriore membrana che racchiude una porzione di citoplasma definita, appunto, nucleo. Ecco, dentro questo nucleo, però, non c'è solo citoplasma, ma è contenuto anche il DNA. Il DNA, come abbiamo già visto nella lezione numero 2, che se non l'avete ancora vista, andatela a riprendere, ve la lascerò qua sopra nelle schede. Il DNA, appunto, è un acido nucleico e contiene le informazioni necessarie alla vita della cellula e al suo sviluppo. Nonché il DNA verrà poi anche passato alla generazione successiva, venendo così trasmesso anche alle cellule figlie. E quindi andiamo bene a vedere com'è fatto il nucleo cellulare. Innanzitutto abbiamo il doppio strato fosfolipidico che va a formare la membrana cellulare. E questo l'abbiamo visto esattamente nella lezione precedente, la lezione 4, che vi lascerò anche questa nelle schede in alto a destra. All'interno della membrana cellulare è presente il citoplasma e immerso nel citoplasma c'è un ulteriore doppio strato di membrana, un ulteriore doppio strato fosfolipidico. Questa ulteriore membrana è appunto il nucleo e contiene il DNA. E allora dobbiamo andare a vedere come è formato il DNA. Il DNA, innanzitutto, viene denominato, fa parte degli acidi nucleici. Come tutti gli acidi nucleici, come tutte le biomolecole, come abbiamo appunto visto nella lezione numero 2, è un polimero e quindi è formato da più monomeri. I monomeri sono, sostanzialmente, queste subunità che vanno a formare poi queste lunghe catene. I monomeri degli acidi nucleici e del DNA, in primo luogo, sono i nucleotidi. I nucleotidi sono, appunto, questi monomeri formati da uno zucchero, che qua vedete simboleggiato in arancione, vedete la figura in basso a sinistra. Poi c'è un fosfato, che è questa pallina gialla, che va a legare uno zucchero all'altro e vedete, va a formare la catena principale. E poi legato allo zucchero, c'è anche una base azotata, che è questa molecola che qui viene rappresentata con un rettangolino azzurro. Quindi abbiamo visto che, come se fossero dei binari del treno, il DNA è formato da queste due bande, queste due strisce di zucchero e fosfato legati insieme. E poi da tante travi, oppure se vogliamo vederla come una scaletta, da tanti pioli della scaletta, formati da base azotate. Come vedete, però, un filamento del DNA viene legato all'altro filamento del DNA grazie all'unione delle basi azotate. Questa struttura viene chiamata a doppia elica. E le basi azotate che vanno a comporre la doppia elica del DNA possono essere di quattro tipi: adenina, simboleggiata con la lettera A, guanina, simboleggiata con la lettera G, citosina, simboleggiata con la C e timina, simboleggiata con la T. Quindi abbiamo che non esiste solo un tipo di molecola che va a formare i pioli di questa scaletta, ma ci sono ben quattro tipi di molecole: la A, la G, la C e la T, che vanno a unirsi per formare, appunto, la doppia elica del DNA. E la caratteristica di queste basi azotate è che si appaiono l'una con l'altra seguendo sempre lo stesso principio: la A, cioè l'adenina, si appaia soltanto con la T, la timina. La C, la citosina, si appaia sempre con la G, la guanina. Qua vediamo un'immagine che ci simboleggia in modo eloquente come la C si appaia sempre con la G, la A sempre con la T. Questo tipo di appaiamento si chiama complementare, cioè si dice che le basi sono complementari tra loro. Le basi azotate, inoltre, si legano tra loro con dei legami di tipo idrogeno, un legame molto importante nella chimica. E allora andiamo a vedere, a ripassare quello che abbiamo appena visto, e cioè com'è formato il DNA. Innanzitutto è formato da due binari, vedete? Qua abbiamo il primo filamento, questi filamenti sono formati da zuccheri che qua è simboleggiato, lo vedete simboleggiato in arancione. E i fosfati simboleggiati in giallo che vanno a legare semplicemente uno zucchero all'altro. Poi c'è l'altro filamento, sempre formato da zucchero e fosfato, ecco, questi due filamenti sono tenuti insieme dall'appaiamento delle basi azotate. Le basi azotate abbiamo detto che possono essere la A, la C, la G o la T, e si appaiano rispettivamente la A sempre con la T. La C sempre con la G, e di conseguenza, quindi, la G sempre con la C e la T, ovviamente, sempre con la A. Ecco che allora il DNA come lo troviamo all'interno del nucleo? Dovete sapere che durante tutta la vita della cellula, cioè quando la cellula si trova in situazione di crescita, di riposo, in situazione normale, il DNA si trova sotto forma di filamento tutto sciolto e aggrovigliato. Quando il DNA si trova in questo stato, viene chiamato cromatina. E cioè che cos'è la cromatina? È semplicemente la forma che prende il DNA durante la vita quotidiana di una cellula. Il DNA però, presente nel nucleo, non è da solo, ma viene attorcigliato, rimane aggrovigliato attorno delle proteine che danno ordine a questa struttura. Queste proteine vengono chiamate istoni e sono, lo vedete qua in figura, queste palline gialle su cui si avvolge il DNA. Ecco che però quando il DNA deve dividersi e quindi va incontro a riproduzione, quando la cellula si deve riprodurre, ecco che il DNA deve andare incontro anche a un riordinamento. Deve essere riordinato per permettere alla cellula di dividerlo in maniera equa alle due cellule figlie. In questo caso il DNA va a condensarsi e addensarsi per formare delle forme che conoscete sicuramente già tutti, le avete già viste molte volte, che sono i cromosomi. I cromosomi, queste molecole a forma di X, non sono nient'altro, come vedete anche qua ben in figura, di DNA super avvolto, super condensato che va a aggrovigliarsi, a formare queste X. Quindi che cos'è un cromosoma? Ecco, il cromosoma è semplicemente DNA aggrovigliato, avvolto sugli istoni, quindi queste proteine, che va a compattarsi e condensarsi per dare forma al cromosoma, che sarà molto utile, molto comodo poi per dividere in maniera equa il DNA quando la cellula dovrà riprodursi.
[7:52]Quindi il DNA si raggruppa nei cromosomi solamente prima della mitosi o della meiosi, cioè, solamente prima che deve andarsi a dividere. Questo perché la forma del cromosoma è molto comoda per una divisione, è molto più ordinata per affrontare una divisione rispetto alla cromatina. Qua in figura, tra l'altro, vi ho messo in evidenza come è fatto un istone, vedete, gli istoni sono queste proteine su cui il DNA si avvolge e poi nel caso dovesse si super avvolge per andare a formare il cromosoma. E allora andiamo a riguardare quello che abbiamo visto con uno schema abbastanza semplice, secondo me, in cui vediamo la cellula a sinistra in una situazione di vita normale, in una condizione di riposo, in cui il DNA è presente sotto forma di cromatina, cioè questo lungo filamento di DNA sciolto, in ordine sparso, aggrovigliato. Ecco, quando, invece, la cellula deve andare incontro alla riproduzione, quindi dovrebbe dividersi, va a raddoppiare innanzitutto il suo DNA, e questo lo fa in una fase chiamata fase S del ciclo cellulare, che noi vedremo successivamente, nella prossima lezione. E quindi va a compattare il DNA nella forma conosciuta come cromosoma. E quindi va a compattare il DNA in vari cromosomi. Quindi cosa sono i cromosomi? Sono semplicemente del DNA, quindi della cromatina compattata a formare questa forma X. Bisogna anche dire che il cromosoma è formato da due parti, quindi due bastoncini che vanno ad unirsi. Quindi questa X, in realtà, è formata da due bastoncini che sono uno la copia dell'altro. Questi bastoncini si chiamano cromatidi. Ecco, i cromatidi di un cromosoma e quindi i due bastoncini che vanno a formare un cromosoma si chiamano cromatidi fratelli. Questo perché uno, come abbiamo detto, è semplicemente la copia dell'altro ed è stato copiato per permettere poi una divisione equa della cellula. Questa copia di DNA, cioè la duplicazione del DNA, la affronteremo in una lezione successiva e vedremo che avviene nella fase S, cioè una particolare fase di vita della cellula che precede poi la divisione cellulare. Un'altra cosa molto interessante da dire sul numero di cromosomi è che è caratteristico per ogni specie. E cioè, noi sappiamo che gli esseri umani ne hanno 46, ma il numero di cromosomi non equivale alla quantità di DNA, perché basterebbe semplicemente che il DNA decide di condensarsi, di addensarsi in forme diverse o in più cromosomi o in meno cromosomi. Ad esempio, il moscerino della frutta, che è un particolare tipo di moscerino, ne possiede solo 8 di cromosomi. Il cavallo ne possiede 64, il cane 78, come abbiamo detto, gli esseri umani 46. Come vedete, questo non vuol dire che il cane abbia più DNA di un essere umano, vuol semplicemente dire che il suo DNA si trova più comodo a raggrupparsi in 78 cromosomi, invece che 46. Magari saranno cromosomi un pochino più piccoli, mentre il 46 dell'essere umano saranno un pochino più grandi. Ecco, potrebbero avere forma variabile, più che altro dimensione variabile, però, appunto, il numero di cromosomi non è equivalente alla quantità di DNA presente in una cellula. E ogni specie, abbiamo detto, appunto, che può avere un numero caratteristico di cromosomi. L'essere umano, come abbiamo già detto, ne ha 46, o meglio, è più corretto dire che nell'essere umano, in ogni cellula dell'essere umano ci sono 23 coppie di cromosomi. Questo perché ogni coppia di cromosomi è composta da un cromosoma che ci arriva da parte di mamma e un cromosoma che ci arriva da parte di papà. Quindi dentro ogni cellula, noi avremo metà patrimonio genetico che arriva dalla mamma e metà che arriva da papà. Questo comporta una maggiore variabilità genetica all'interno della specie. Bene, ragazzi, anche questa lezione è finita. Se vi è stata utile, lasciate un like che mi aiutate anche con l'algoritmo di YouTube. Iscrivetevi al canale, così da non perdervi la prossima lezione riguardante il ciclo cellulare. Per oggi ci salutiamo e vi aspetto al prossimo video.
