martedì 31 gennaio 2023

il DNA: composizione chimica, nucleotidi e variabilità

 

il DNA

di Vittorio Sossi
inserita il 20-01-2004

Elementi Fondamentali

Elementi costitutivi e nucleotidi

 la chimica del DNA 
il dna

In queste pagine verrà brevemente analizzata la composizione chimica del DNA e la struttura della doppia elica. Opportune alcune conoscenze di chimica.

Il DNA (acronimo per acido desossiribonucleico) è una macromolecola biologica: questo vuol dire che è costituito da un numero elevato di atomi ed è ristretto ai soli esseri viventi.

Entrano a far parte della costituzione del DNA solo 5 elementi diversi:

  • C simbolo chimico che indica il Carbonio
  • O simbolo chimico che indica l'Ossigeno
  • H simbolo chimico che indica l'Idrogeno
  • N simbolo chimico che indica l'Azoto
  • P simbolo chimico che indica il Fosforo

Come tutte le macromolecole biologiche il DNA viene costruito a partire da un numero limitato di diverse subunità, che vengono assemblate l'una con l'altra a formare lunghe catene:
le subunità costitutive del DNA si chiamano nucleotidi. Per questo il DNA che è formato da migliaia fino a miliardi di queste subunità viene chiamato POLINUCLEOTIDE (= molti nucleotidi).

I nucleotidi implicati nella formazione del DNA sono solo quattro:

  • ADENINA indicata con la lettera A
  • TIMINA indicata con la lettera T
  • GUANINA indicata con la lettera G
  • CITOSINA indicata con la lettera C

La variabilità della sequenza

 Un numero incredibile di combinazioni 

i nucleotidi vengono agganciati in fila come i vagoni di un treno a formare lunghi filamenti: ad esempio AGCTTAATAGCA...
Questa organizzazione permette di generare molecole di DNA assolutamente diverse fra loro in un numero pressoché infinito. Immaginando una molecola di DNA (è improprio chiamarlo DNA a questo stadio e il termine corretto sarebbe OLIGONUCLEOTIDE) costituita dalla successione di 2 soli nucleotidi si possono confezionare ben 16 diverse combinazioni:
AA AC AG AT,
CA CC CG CT,
GA GC GG GT,
TA TC TG TT
la semplice formula matematica che ci permette di calcolare immediatamente il numero di combinazioni possibili conoscendo il numero di nucleotidi disposti in fila lungo la molecola è:
4n
dove il 4 è indice dei quattro nucleotidi che possono essere presenti, A C G T, e n invece è il numero di nucleotidi che fanno parte della molecola;
nel caso che fossero solo 2 come sopra: 4 alla seconda è uguale a 16 come trovato empiricamente.
Se si ha abbastanza pazienza si può anche estrapolare tutte le possibili combinazioni date da soli 3 nucleotidi in successione casuale. Ma bisognerà scrivere 64 serie diverse.
con soli 10 nucleotidi avremmo una combinazione possibile di filamenti diversi di ben 1.048.576!!!
Immaginate le combinazioni possibili quando lungo una molecola di DNA si succedono miliardi di nucleotidi!!!

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martedì 24 gennaio 2023

La nomenclatura degli alcani 4 - alcani con più sostituenti

 

La nomenclatura degli alcani 4 - alcani con più sostituenti

di Vittorio Sossi
inserita 24-01-2023

Introduzione

Alcani con formule di struttura più complesse

 Alcano con due sostituenti diversi 

Nelle pagine precedenti dare il nome a un alcano a catena lineare e i radicali alchilici, abbiamo appreso le basi per dare finalmente un nome a un alcano a catena ramificata.
Abbiamo poi utilizzato la nomenclatura dei radicali alchilici per dare il nome a un alcano con un radicale alchilico:alcano con catena ramificata


Ora diamo il nome a un alcano con diversi sostituenti.

consiglio

Come già ribadito la cosa più pratica da fare è assemblare il nome (e leggerlo, nell'esercizio inverso) da destra verso sinistra, tappa per tappa.

esercizio: scrivi il nome dell'alcano in figura

 procediamo per tappe da destra verso sinistra 
3-etil-4-metilottano

PRIMA TAPPA: INDIVIDUARE IL TIPO DI COMPOSTO ORGANICO.
Il composto è formato da carbonio e idrogeno: è un idrocarburo
Non ci sono né doppi né tripli legami quindi è un ALCANO.
La catena è lineare per cui NON è un CICLOALCANO.

PARTE DEL NOME DA INSERIRE: la desinenza da inserire è quella degli alcani cioè -ANO


SECONDA TAPPA: INDIVIDUARE LA CATENA PIU' LUNGA.
In questo caso abbiamo due possibilità che portano al medesimo risultato. Vediamole tutte e due per imparare a non farci ingannare dalla "piegatura" della molecola.

  1. catena a 8 atomi di carbonio con due radicali alchilici sostituenti
    3-etil-4-metilottano
  2. catena di 8 atomi di carbonio con due radicali alchilici sostituenti
    3-etil-4-metilottano

Dato che le due catene sono equivalenti consideriamo per semplicità quella orizzontale, più semplice da numerare
Mettendo assieme la desinenza che identifica l'alcano e il suffisso che identifica una catena da otto atomi di carbonio otteniamo il nome della catena lineare:

PARTE DEL NOME DA INSERIRE: il suffisso da inserire che indica otto è OTT

QUINDI: OTTANO


TERZA TAPPA: INDIVIDUARE e NOMINARE I SOSTITUENTI DELLA CATENA
Abbiamo due sostituenti e come abbiamo visto nella pagina precedenteper il gruppo CH3 (1 atomo di carbonio)
sappiamo che il suo nome è METILE.
per il gruppo CH2CH3 (2 atomi di carbonio)
sappiamo che il suo nome è ETILE.


QUARTA TAPPA: numerare la catena in modo da dare agli atomi di carbonio che legano i sostituenti il numero più basso possibile.

 indicare la posizione dei sostituenti e inserirli nel nome in ordine alfabetico 
Abbiamo due possibilità:
1- Numerare la catena da sinistra verso destra:
3-etil-4-metilottano
in questo caso il METILE è legato al carbonio 4.
e l'ETILE è legato al carbonio 3.
2- Numerare la catena da destra verso sinistra
3-etil-4-metilottano
non è corretto!
Infatti in questo caso il METILE è legato al carbonio 5.
e l'ETILE è legato al carbonio 6.
Per cui numeriamo la catena da sinistra verso destra e aggiungiamo numero e nome dei sostituenti al nome dell'alcano.

Ora abbiamo tutti gli elementi e aggiungiamo il numero degli atomi di carbonio che indicano la posizione al nome dei sostituenti, separati da trattini.

PARTE DEL NOME DA INSERIRE: il prefisso da inserire è 4-METIL per indicare nome e posizione del metile e 3-ETIL per indicare nome e posizione dell'etile

NB: quando si aggiunge il nome del radicale si toglie la e terminale.

NB: i sostituenti non vanno inseriti in base alla posizione (2, 3, 4 etc) ma in ORDINE ALFABETICO!!!
In questo caso i due ordini coincidono ma spesso non è così.

QUINDI ora abbiamo il nome completo: 3-ETIL-4-METILOTTANO

3-etil-4-metilottano

PROVA TU

Se avete capito la procedura provate a dare il nome corretto a questo alcano molto simile a quello appena trattato (attenzione alla numerazione della catena!)
Se avete dei dubbi la risposta la trovate nella videolezione qui sotto

3-etil-5-metilottano






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domenica 22 gennaio 2023

Vecchi Meme - Essere un gas nobile

 

Vecchi Meme - Essere un gas nobile

Questo meme rende l'idea di come immagino i gas nobili che guardano dall'alto della loro stabilità gli altri elementi chimici.

I radicali alchilici più comuni - propile

 

I radicali alchilici più comuni - propile

 

I radicali alchilici più comuni


PROPILE: è il radicale che si forma quando sottraggo un atomo di idrogeno al carbonio iniziale o terminale del PROPANO.

-CH2CH2CH3



Trova le coppie acido-base coniugata - apps e giochi - gioco del memory - 2023

 

Trova le coppie acido-base coniugata  - apps e giochi - gioco del memory - 2023

 inserita il 22-01-2023

creato da Vittorio Sossi

 Accoppia ogni acido con la sua base coniugata

Gioco del Memory generato con Learning Apps.

MATERIA:  chimica;

Calibrato per: classi quarte superiori

ARGOMENTO: chimica; reazioni acido-base; coppie acido-base coniugata; acidi poliprotici;

LIVELLO: medio

LINGUA: italiano

CONTENUTO: Il gioco presenta 15 coppie acido e base coniugata sia di acidi monoprotici che poliprotici

ISTRUZIONI:

Si tratta di un classico gioco del memory. 
Ogni carta nasconde un acido o una base coniugata di un acido. 
Il gioco consiste nell'accoppiare la carta dell'acido con quella della sua base coniugata. 
Nel caso di acidi poliprotici, come H3PO4, H2CO3 o H2SO4 c'è scritto sotto se le forme intermedie sono da considerare acidi o basi coniugate

TIPS:  
Per una fruizione migliore è consigliabile attivare la modalità schermo intero, (in alto a destra del riquadro in frame del cruciverba le 4 piccole freccette rosse)





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Gli Organuli della Cellula Animale - apps e test - Immagine a mappa

Le Biomolecole -  apps e giochi - l'impiccato

Individua gli organuli cellulari - apps e test - Dove si Trova? 

Mitosi e Meiosi - apps e test - Il Milionario