29 novembre 2013

Individui con traslocazioni robertsoniane e formazione dei gameti: tutti i passaggi per non sbagliare

Chiedilo a Tania

Le traslocazioni robertsoniane sono sempre un problema molto gettonato e complesso per gli studenti di genetica.

Mi ha scritto nuovamente Emilia con un problema relativo proprio a questo argomento. 
Dopo un vivace e costruttivo scambio via e-mail, ho deciso di sospendere, momentaneamente, la serie di esercizi relativi al test d'ingresso a medicina e parlarvi di traslocazioni robertsoniane.

Ecco la definizione da wikipedia:
Una traslocazione robertsoniana coinvolge due cromosomi acrocentrici (cromosomi in cui il centromero è situato molto vicino alla fine del cromosoma) e consiste nella fusione di due cromosomi a livello del centromero. Il cariotipo risultante possiede perciò un cromosoma in meno, in quanto due cromosomi si sono fusi insieme. Le traslocazioni robertsoniane possono coinvolgere tutte le combinazioni possibili di cromosomi acrocentrici (nell'uomo, sono i cromosomi 13, 14, 15, 21 e 22). I portatori di una traslocazione robertsoniana possiedono un fenotipo normale, ma hanno una più alta probabilità di generare figli affetti da disturbi genetici.

ESEMPI
2n = 45, XY + t (14/21)
2n = 45, XY + t (13/21)
2n = 45, XY + t (14/15)
2n = 45, XX + t (14/21)
2n = 45, XX + t (13/21)
2n = 45, XX + t (14/15)

Il cariotipo possiede un cromosoma in meno (45 cromosomi), in quanto due cromosomi si sono fusi insieme (questo solitamente rende l'individuo fenotipicamente normale).

Quali gameti si possono ottenere dalla meiosi da un individuo fenotipicamente normale con traslocazione robertsoniana?


Per spiegarlo utilizzo un individuo 2n = 45, XY + t (13/21). Il ragionamento è il medesimo, indipendentemente da quali cromosomi acrocentrici sono coinvolti.


Le possibili combinazioni finali nel gamete relative ai cromosomi 13 e 21 sono:

1. Nel gamete abbiamo un solo cromosoma 13

2. Nel gamete abbiamo un solo cromosoma 21

3. Nel gamete abbiamo il solo cromosoma traslocato 13/21

4. Nel gamete abbiamo sia il cromosoma 13 sia il cromosoma 21

5. Nel gamete abbiamo sia il cromosoma 13 sia il cromosoma traslocato 13/21

6. Nel gamete abbiamo sia il cromosoma 21 sia il cromosoma traslocato 13/21

Ora scrivo il cariotipo aploide dei gameti precedenti, tenendo presente che stiamo parlando di un individuo maschile: nello spermatozoo può esserci il cromosoma X oppure il cromosoma Y.



1. n=22, X oppure n=22, Y


2. n=22, X 
oppure n=22, Y

3. n=22, X +t(13/21)  oppure n=22, Y +t(13/21)

4. n=23, X 
oppure n=23, Y

5. n=23, X +t(13/21)  
oppure n=23, Y +t(13/21)

6. n=23, X +t(13/21)  
oppure n=23, Y +t(13/21)


Cosa succede quando questi spermatozoi vengono fecondati da una cellula uovo normale n=23, X? 


Tenete presente che, se l'individuo portatore di traslocazione fosse stato una donna, non sarebbe cambiato nulla. La cellula uovo, infatti, viene comunque fecondato con uno spermatozoo che può portare o il cromosoma X o il cromosoma Y: a questo punto avreste comunque entrambe le opzioni.


1. 2n=45, XX oppure 2n=45, XY
Individuo con un cromosoma 21 in meno, ovvero una monosomia del 21 non vitale.


2. 2n=45, XX 
oppure 2n=45, XY
Individuo con un cromosoma 13 in meno, ovvero una monosomia del 13 non vitale.


3. 2n=45, XX +t(13/21) 
oppure 2n=45, XY +t(13/21)
Individuo con fenotipo normale, ma portatore di traslocazione robertsoniana 13/21


4. 2n=46, XX 
oppure 2n=46, XY
Individuo normale


5. 2n=46, XX +t(13/21) 
oppure 2n=46, XY +t(13/21)
Individuo con un cromosoma 13 in più e portatore di traslocazione 13/21


6. 2n=46, XX +t(13/21) 
oppure 2n=46, XY +t(13/21)
Individuo con un cromosoma 21 in più e portatore di traslocazione 13/21


Ecco un disegno esplicativo che analizza la formazione dei gameti (e successiva fecondazione) in un individuo con traslocazione 14/21. Come potete vedere il risultato è il medesimo:



Ecco altri ESERCIZI CORRELATI utili:


Spero che la spiegazione possa essere utile agli studenti che devono affrontare l'esame di genetica!

Tania Tanfoglio

27 novembre 2013

La cellula - un cruciverba per ripassare

Ecco un bel cruciverba creato da me con Hot Potatoes per ripassare la cellula!
Dedicato alle mie allieve di I ACC e I EST (che mi hanno suggerito quest'idea ;-)


Orizzontale
5.Eliminano quello che non serve più alla cellula
6.Cellula tipica degli esseri viventi più complessi
7.Insieme di strutture specializzate all'interno della cellula
8.Elabora le proteine (sigla)
9.Contiene le informazioni genetiche di un individuo
12.Energia necessaria all'organismo
14.Organismo formato da una cellula
15.Elabora i lipidi (sigla)
17.Sostiene la cellula e ne permette il movimento
19.Proteine in grado di interpretare i segnali che provengono dall'esterno della cellula
20.Tipo di lipidi presenti nel rivestimento esterno della cellula
23.Sostanza gelatinosa presente dentro alla cellula
24.Proteine che portano le sostanze dentro e fuori dalla cellula
25.Protegge il DNA

Verticale
1.Producono l'energia necessaria all'organismo
2.Apparato che trasporta le proteine a destinazione
3.Cellula tipica degli esseri viventi più semplici, come i batteri
4.Cellula tipica delle piante
10.Organismo formato da più cellule
11.Protegge la cellula e permette gli scambi
13.Meccanismo di trasporto di sostanze tra l'interno e l'esterno della cellula che NON richiede energia
16.Meccanismo con il quale l'acqua entra ed esce dalla cellula
18.Sintetizzano le proteine
21.Cellula tipica dell'uomo e degli animali
22.Meccanismo di trasporto di sostanze tra l'interno e l'esterno della cellula che richiede energia

Buono studio,
Tania Tanfoglio

25 novembre 2013

Test d'ingresso a medicina: le domande di biologia con le soluzioni spiegate e commentate - domanda 7

Chiedilo a Tania

Oggi rispondo al settimo dei 14 quesiti di biologia del test d'ingresso alla facoltà di medicina di quest'anno. 
Oggi si parla di enzimi.

Prima di tutto, ecco il testo della domanda.

Quale delle seguenti affermazioni NON è corretta riguardo agli enzimi? 
A) Aumentano l’energia di attivazione di una reazione 
B) La loro forma può essere modificata dal substrato 
C) La loro struttura primaria è una sequenza di aminoacidi 
D) Possono essere riutilizzati
E) L’alta temperatura può denaturarli

COSA SONO GLI ENZIMI
Un enzima è una proteina che ha il compito di consentire le reazioni chimiche nel nostro organismo, catalizzandole, ovvero aumentandone la velocità.


Alcuni enzimi, detti enzimi coniugati, possiedono, legato alla loro catena proteica, un co-enzima; si tratta di un fattore che ha la funzione di facilitare l’azione dell'enzima stesso. 
Il co-enzima può avere una diversa natura chimica:
  • Può essere uno ione: ad esempio, uno ione di ferro (Fe), di zinco (Zn) o di cobalto (Co).
  • Può essere una vitamina, ad esempio il Co-enzima A, derivato dalla vitamina A. 
    Struttura chimica del Co-enzima A. Immagine da wikipedia.
  • Può essere rappresentato da una molecola più complessa, come i  cofattori il Nicotinamide-Adenin-Dinucleotide, NAD, e il Flavin-Adenin-Dinucleotide, FAD, coinvolti nella respirazione cellulareQui un interessantissimo video sulla respirazione cellulare, ovvero il meccanismo che porta alla produzione di energia nel nostro organismo. Il video è in inglese ma, grazie alle immagini, è di facile comprensione.
    Struttura chimica del FAD. Immagine da wikipedia.
Struttura chimica del NAD rappresentata con un modello 3D. Immagine da wikipedia.  
L’attività di un enzima è altamente specifica per il tipo di reazione che esso catalizza e per il tipo di reagente (chiamato anche substrato che interviene nella reazione chimica).
Gli enzimi sono molto specifici: possono legarsi solo a  certi substrati. L'immagine mostra chiaramente come  I due enzimi (in giallo) possano legarsi solo a substrati che presentino una conformazione tridimensionale compatibile con il loro sito attivo. Immagine da http://www.chem4kids.com
Il meccanismo d'azione di molti enzimi viene interpretato secondo il cosiddetto modello "chiave e serratura": gli enzimi hanno una regione, chiamata sito attivo, specifica e conformata in modo da adattarsi solo alla struttura del substrato con il quale devono reagire.
Meccanismo chiave-serratura: l'enzima si adatta al proprio substrato, come una chiave si adatta in modo specifico ad una serratura. Immagine da http://www.chem4kids.com
Alcuni enzimi,  invece, funzionano secondo il modello dell'"adattamento indotto": è il substrato stesso che determina una variazione nella conformazione del sito attivo dell'enzima, nel momento in cui l'enzima ed il substrato si uniscono.
Meccanismo dell'adattamento indotto: quando il substrato entra a contatto con l'enzima ne modifica il sito attivo. Immagine di wikipedia.
Indipendentemente dal meccanismo d'azione, l'enzima non modifica la reazione chimica, si limita a velocizzarla; al termine della reazione l'enzima non viene modificato e può catalizzarne una nuova.

Naturalmente l'azione catalitica di un enzima è finemente regolata da vari fattori, ad esempio: la temperatura, il pH, ma anche la presenza di sostanze che attivano l'enzima o lo inibiscono.

Un eccessivo aumento della temperatura provoca la denaturazione degli enzimi: si tratta di una  modificazione irreversibile del sito attivo dell'enzima.

Direi che siamo pronti per rispondere al quesito.

Quale delle seguenti affermazioni NON è corretta riguardo agli enzimi?

A) Aumentano l’energia di attivazione di una reazione 
Questa affermazione non è corretta: l'enzima, al contrario, diminuisce l'energia di attivazione di una reazione chimica.

B) La loro forma può essere modificata dal substrato
Questa affermazione è corretta: alcuni enzimi,  infatti, funzionano secondo il modello dell'"adattamento indotto"; il substrato determina una variazione nella conformazione del sito attivo dell'enzima, nel momento in cui l'enzima ed il substrato si uniscono.

C) La loro struttura primaria è una sequenza di aminoacidi
Anche questa affermazione è naturalmente corretta: gli enzimi sono proteine e, in quanto tali, sono sequenze di amminoacidi.
Gli amminoacidi si legano tra loro, facendo reagire il gruppo amminico di un amminoacido con il gruppo carbossilico di un altro, con perdita di una molecola di acqua.
Il legame che si produce è detto legame peptidico.
Ecco un video:



Per approfondire struttura primaria, secondaria, terziaria e quaternaria di una proteina, cliccare qui.

D) Possono essere riutilizzati 
Ovviamente l'affermazione è giusta: al termine della reazione chimica l'enzima non viene modificato e può catalizzarne una nuova.


E) L’alta temperatura può denaturarli
Anche quest'ultima affermazione è corretta:un eccessivo aumento della temperatura, infatti,  provoca la denaturazione degli enzimi, ovvero una modificazione irreversibile del loro sito attivo.

Direi che, anche per oggi, è tutto!

Per approfondire, cliccare sull'immagine sottostante:

Post precedenti con i quesiti di biologia del test d'ingresso alla facoltà di medicina:
  • Primo quesito - Molecole biologiche: ATP, DNA, Metionina, NADH, Piruvato 
  • Secondo quesito - DNa e percentuali di basi azotate
  • Terzo quesito - Neuroni e nodi di Ranvier
  • Quarto quesito - Cellula eucariote e procariote. Si parla anche di: parete cellulare, ribosomi, pori nucleari e trascrittasi inversa
  • Quinto quesito - La fotosintesi e le reazioni redox negli esseri viventi
  • Sesto quesito - Tetano (e uso degli antibiotici nelle malattie batteriche), malaria, carcinoma, diabete e influenza
Non mi resta che darvi appuntamento al prossimo post e alla settima domanda!
Tania Tanfoglio

19 novembre 2013

Test d'ingresso a medicina: le domande di biologia con le soluzioni spiegate e commentate - domanda 6

Chiedilo a Tania

Oggi rispondo al sesto dei 14 quesiti di biologia del test d'ingresso alla facoltà di medicina di quest'anno. 
Vi presento un argomento molto importante perché è un emergente problema di sanità pubblica, che rischia di avere gravi conseguenze per la popolazione: la resistenza agli antibiotici.

Prima di tutto, ecco il testo.
La resistenza agli antibiotici si potrebbe manifestare come conseguenza della terapia specifica di quale tra le seguenti patologie? 
A) Tetano 
B) Carcinoma 
C) Malaria 
D) Diabete 
E) Influenza

Per rispondere a questa domanda è bene sapere che cos'è un antibiotico.


Il termine antibiotico deriva dal greco e significa "contro la vita" a sottolineare il fatto che questi farmaci sono in grado di rallentare o fermare la moltiplicazione dei batteri.
Gli antibiotici sono utili per combattere i batteri, ma non altri microrganismi patogeni (cliccare sul link per un ripasso sui microrganismi patogeni :-). 

Gli antibiotici sono farmaci soggetti a prescrizione medica; è molto importante non ricorrere all'automedicazione! Devono essere assunti solo quando sono effettivamente necessari ed agli orari stabiliti dal medico (per esempio, assunzione ogni quattro, sei, otto ore). Inoltre è fondamentale rispettare le dosi, non prolungare l'uso del farmaco oltre il periodo stabilito e non interromperlo in anticipo, quando ci si sente meglio.
L’impiego prolungato e scorretto di un antibiotico può aumentare il rischio che si verifichi il fenomeno della resistenza, ossia della tendenza dei batteri a sviluppare ceppi resistenti alle cure.

I batteri resistenti possono far ammalare altre persone:  non conoscono barriere, perciò se diventano resistenti in un individuo, si diffondono tra individui diversi e nell'ambiente.
Il trattamento di un'infezione causata da un germe antibiotico-resistente è più difficile, costoso e non assicura la guarigione.

Torniamo alla domanda del test.
La resistenza agli antibiotici si potrebbe manifestare come conseguenza della terapia specifica di quale tra le seguenti patologie? 
Sicuramente una patologia causata da batteri.

La domanda può allora essere semplificata con: 
Quale tra le seguenti patologie è causata da batteri?
A) Tetano 
B) Carcinoma 
C) Malaria 
D) Diabete 
E) Influenza

Se avete ripassato il mio post sui microrganismi... O seguito le mie lezioni a scuola, potete rispondere senza ombra di dubbio A) Tetano.


Volete una breve presentazione delle diverse opzioni del quesito?
Ok :-) 

Carcinoma
Il termine carcinoma è sinonimo di tumore; vediamo di capire come si sviluppa questa malattia.
Le cellule del nostro corpo si duplicano per permettere all'organismo di crescere e rinnovare le parti invecchiate. Il processo di divisione cellulare (Vedere: mitosi) normalmente è strettamente regolato e controllato in ogni sua fase (VedereControllo del ciclo cellulare: complessi ciclina-Cdk); tuttavia è possibile che qualcuno dei sistemi di controllo fallisca e che la cellula si duplichi in modo erroneo. In questo caso la cellula può andare incontro a diversi destini.
  • Può intervenire il sistema immunitario per eliminare la cellula malata.
  • La cellula può andare incontro ad apoptosi: si tratta di una sorta di suicidio della cellula che si sacrifica per il bene dell'organismo.
  • Il danno viene riparato.
  • La cellula continua a svolgere le sue funzioni e si duplica nuovamente, dando origine ad un ammasso tumoraleIl tumore, con l'aumentare delle divisioni cellulari, può acquisire nuove caratteristiche che lo rendono invasivo e metastatico.

Immagini dell'enciclopedia Treccani. Cliccare sulle immagini per un approfondimento sui geni che regolano lo sviluppo del cancro: oncogeni e oncosoppressori.

Le cause scatenanti il primo errore nella duplicazione cellulare (ovvero la prima mutazione) sono molteplici e sono sia genetiche sia ambientali.
Esistono tumori con una chiara e forte componente genetica; ad esempio alcuni tumori al seno in donne che presentano una mutazione dei geni BRCA 1 e BRCA 2 o la neurofibromatosi.
In altri tumori, invece, le cause sono prevalentemente ambientali: ad esempio il tumore allo stomaco (nel quale anche l'alimentazione gioca un ruolo importante) o il tumore al collo dell'utero, causato dal papilloma virus, a trasmissione sessuale.



Diabete
Il diabete mellito è una malattia causata da un difetto del metabolismo degli zuccheri.

Il cibo contiene zucchero. Al termine del processo digestivo lo zucchero, trasformato nella sua forma più semplice (glucosio), viene assorbito a livello intestinale ed entra nella circolazione sanguigna. Normalmente, il livello di glucosio nel sangue (glicemia) è controllato da un ormone prodotto dal pancreas, l'insulina. Questo ormone permette alle cellule di assorbire glucosio e di utilizzarlo a fini energetici; inoltre consente al fegato di immagazzinare glucosio, in forma di glicogeno, e di utilizzarlo in caso di necessità.
Controllo della glicemia e utilizzo del glucosio in una persona sana.
Immagine: Microsoft ® Encarta ® 2008. © 1993-2007 Microsoft Corporation. Tutti i diritti riservati.

Nel diabete mellito il livello di zuccheri nel sangue è elevato.
Se la malattia non viene adeguatamente trattata, può provocare danni agli occhi, al cuore ai reni ed agli arti; è anche un fattore di rischio in gravidanza. 
Il diabete mellito viene di solito classificato in due tipi. 

Il diabete di tipo I, o diabete mellito insulino-dipendente (IDDM), detto anche diabete giovanile. In questa forma di diabete, il pancreas non è in grado di produrre insulina o non ne produce in quantità sufficiente. Senza insulina, il glucosio non può entrare nelle cellule e rimane nel sangue, innalzando la glicemia. Il fegato non è più in grado di immagazzinare glucosio e cede anche parte delle sue scorte alla circolazione sanguigna, contribuendo al rialzo glicemico e causando i problemi medici associati al diabete.
Diabete di Tipo I
Immagine: Microsoft ® Encarta ® 2008. © 1993-2007 Microsoft Corporation. Tutti i diritti riservati.

Il diabete di tipo II, o non insulino-dipendente (NIDDM), detto anche diabete mellito dell'adulto. 
In questa seconda forma di diabete il pancreas rilascia l'insulina nel circolo sanguigno, ma il fegato e le altre cellule del corpo non sono in grado di assorbirla. Il fegato cede parte delle sue scorte alla circolazione sanguigna. Il livello di glucosio nel sangue aumenta, causando i problemi medici associati al diabete.

Diabete di Tipo II
Immagine: Microsoft ® Encarta ® 2008. © 1993-2007 Microsoft Corporation. Tutti i diritti riservati.

Vorrei ricordare che esiste anche il diabete insipido, causato da un'insufficiente produzione dell'ormone ADH (antidiuretico o vasopressina); questo deficit altera i meccanismi di controllo del riassorbimento dell’acqua a livello del tubolo renale; la malattia si presenta con una continua sensazione di sete e poliuria, cioè l’escrezione di urina in grande quantità.

Influenza
L'influenza è una malattia stagionale che colpisce le vie respiratorie, causata da virus a RNA del genere Orthomixovirus; il virus tipo A e quello di tipo B, sono i responsabili della maggior parte dei casi di influenza.

Questi virus si modificano un po' ogni anno: per questo motivo, ci si può ammalare più volte di influenza. Il virus, infatti, è diverso ogni anno; in particolare, i virus modificano le proteine di superficie, chiemate emoagglutinina (H) e neuroamminidasi (N) che consentono loro di attaccare le nostre cellule.
Ad esempio, la pandemia di influenza spagnola del 1918 è stata causata dal sottotipo H1N1, quella asiatica del 1957 da un , nel 1957. L'ultima grande epidemia, nota come Hong Kong e causata dal sottotipo H3N2, si è verificata nel 1968.



Non sempre, quando compare un virus influenzale completamente nuovo, si verifica una pandemia; affinché succeda, il virus deve trasmettersi da uomo a uomo in modo efficace. I nuovi virus comparsi in questi anni, come l'H5N1, per fortuna non erano in grado di farlo. Ecco, schematicamente, come nasce un nuovo ceppo virale:

Il virus influenzale si trasmette per via aerea perchè si trova nella saliva e nel muco delle vie respiratorie; entra, quindi, nell'organismo attraverso la bocca, il naso o gli occhi. Il contagio è più rapido in ambienti affollati.
L'influenza si distingue dal normale raffreddore per la febbre elevata accompagnata da brividi e dolori alle ossa e ai muscoli, malessere generale, spesso accompagnato da mal di testa, raffreddore, tosse e mal di gola.
La diagnosi di influenza si basa comunemente sui sintomi clinici ma la certezza può essere raggiunta solo con l'isolamento del virus influenzale che, però, non viene effettuata se non nell'ambito di studi scientifici.


I farmaci più utilizzati sono di tipo sintomatico quali antipiretici per la febbre, la cefalea e i dolori articolari. Gli antibiotici non sono efficaci. Ogni anno viene messo appunto un vaccino specifico, consigliato ad alcune categorie di popolazione considerate a rischio.

Malaria
La malaria è una parassitosi, provocata da parassiti protozoi; il pericoloso è il Plasmodium falciparum, con un alto tasso di mortalità. La malattia si trasmette in modo indiretto: i vettori, infatti, sono le zanzare Anopheles.
Ne riassumo il meccanismo di trasmissione con due immagini:

Questa, un po' più tecnica, del CDC. Per ulteriori spiegazioni, cliccare sull'immagine.

Tetano
Il tetano è una malattia causata dal Clostridium Tetani, un batterio che sopravvive facilmente nell'ambiente. Solitamente il microrganismo penetra nel corpo attraverso una ferita cutanea e produce una tossina neurotossica, chiamata tetanospasmina.
La tossina, attraverso il torrente circolatorio e linfatico, raggiunge i neuroni che controllano la contrazione muscolare; interferisce con il rilascio dei neurotrasmettitori e causa contrazioni e spasmi muscolari. I primi muscoli colpiti sono quelli masticatori, poi tutti i muscoli della faccia, del collo, delle mani e, infine, in resto del corpo. 


Oltre agli spasmi muscolari, la persona colpita ha dolori molto forti, problemi cardiaci e respiratori che possono condurre alla morte. La mortalità è tutt'ora elevata e l'unica arma davvero efficace è la vaccinazione antitetanica.

Per dare un'idea di quanto la vaccinazione sia importante, riporto un breve brano dell'ISS, con relativo grafico:

Il grafico illustra il numero di casi di tetano notificati per anno. Dalla seconda metà degli anni ’50 alla prima metà dei ’60 le notifiche di tetano risultavano in media 722 per anno . Successivamente, e fino alla prima metà degli anni ’70, si osserva una brusca riduzione del numero dei casi, fenomeno che ha coinciso con l’introduzione della vaccinazione obbligatoria nei bambini all’inizio degli anni ’60. In seguito, la diminuzione dei casi è avvenuta più lentamente, fino a raggiungere il minimo storico di 65 casi nel 1991. Dal 1992 al 2000 il numero di casi è rimasto costante, con un numero medio di 102 casi per anno.


Direi che c'è molto materiale per ripassare svariati argomenti importanti!

Se volete ripassare meglio gli antibiotici, vi consiglio questo post (cliccare sul link per leggere l'articolo). Si parla di:
  • Antibiotici naturali, di sintesi e semi-sintetici
  • Spettro d'azione di un antibiotico.
  • Battericidi e batteriostatici.
  • La scoperta degli antibiotici.
  • Tipologie di antibiotici in base al meccanismo d'azione e in base alla loro natura chimica.
  • Antibiotico resistenza, con opuscoli informativi da scaricare.


Post precedenti con i quesiti di biologia del test d'ingresso alla facoltà di medicina:
  • Primo quesito - Molecole biologiche: ATP, DNA, Metionina, NADH, Piruvato 
  • Secondo quesito - DNa e percentuali di basi azotate
  • Terzo quesito - Neuroni e nodi di Ranvier
  • Quarto quesito - Cellula eucariote e procariote. Si parla anche di: parete cellulare, ribosomi, pori nucleari e trascrittasi inversa
  • Quinto quesito - La fotosintesi e le reazioni redox negli esseri viventi
Non mi resta che darvi appuntamento al prossimo post e alla settima domanda!
Tania Tanfoglio

11 novembre 2013

Test d'ingresso a medicina: le domande di biologia con le soluzioni spiegate e commentate - domanda 5

Chiedilo a Tania

Oggi rispondo al quinto dei 14 quesiti di biologia del test d'ingresso alla facoltà di medicina di quest'anno. Eccone il testo.

Nella fase oscura del processo fotosintetico quale/i tra le seguenti sostanze si utilizza/utilizzano? 

1) O         2) ATP          3) NADPH 

A) Solo 2 e 3 

B) Tutte 
C) Solo 1 e 3 
D) Solo 1 e 2 
E) Solo 2 

Presento innanzitutto le tre molecole in questione, in ordine alfabetico.


ATP
Immagine di Wikipedia.

L'adenosina trifosfato (o ATP) è un ribonucleotide trifosfato formato da: 


L'ATP la "moneta" energetica della cellula, prodotta attraverso la respirazione cellulare ed utilizzata in diversi processi metabolici cellulari sia nelle cellule animali, sia nelle cellule vegetali.

NADPH
NADPH è la forma ridotta del nicotinammide adenina dinucleotide fosfato.

NADPH-3D-balls - Da Wikipedia

È un coenzima ossidoriduttivo che interviene in diverse razioni.
Negli organismi fotosintetici il NADPH viene utilizzato per le reazioni biosintetiche della fase oscura della fotosintesi.

O2
L'ossigeno molecolare è una molecola biatomica che esiste grazie all'azione della fotosintesi delle piante. 
Ripassiamone subito le tappe fondamentali attraverso questa bella video-lezione di Michele Bellone su Oilproject.org

Un consiglio: ascoltate attentamente tutta la lezione e concentrate la vostra attenzione sopratutto sulle 3 molecole in questione. Il vostro obiettivo è rispondere alla domanda, non apprendere tutti i dettagli della fotosintesi. Per approfondire,  potrete riascoltare la video lezione anche in un secondo momento.

Per accedere alla lezione, cliccare sull'immagine.

Direi che ora la risposta appare piuttosto semplice:
Nella fase oscura del processo fotosintetico quale/i tra le seguenti sostanze si utilizza/utilizzano? 
1) O         2) ATP          3) NADPH 

A) Solo 2 e 3 

B) Tutte 
C) Solo 1 e 3 
D) Solo 1 e 2 
E) Solo 2 

La risposta corretta è naturalmente la A) perché nella fase oscura si utilizzano ATP e NADPH.

Se vi interessa un approfondimento sulle reazioni redox (ovvero di ossidoriduzione) nei viventi vi consiglio un'altra video lezione di Oilproject.org. Per accedervi, come sempre, cliccate sull'immagine.

Un'ultima osservazione utile: se il giorno dell'esame non vi ricordate i passaggi della fotosintesi, prima di rispondere "tirando i dadi"... RAGIONATE.
Nella fase oscura del processo fotosintetico quale/i tra le seguenti sostanze si utilizza/utilizzano? 
1) O         2) ATP          3) NADPH 

A) Solo 2 e 3 

B) Tutte 
C) Solo 1 e 3 
D) Solo 1 e 2 
E) Solo 2 

Tutti sanno che l'ossigeno è prodotto dalle piante attraverso la fotosintesi. Viene poi utilizzato dalla respirazione cellulare per produrre ATP. Direi che possiamo escludere l'opzione 1).
In questo modo, escludiamo anche le risposte B) C) e D).

Restano la A) e la E).
Non siete arrivati alla risposta corretta, ma certamente avete ridotto le probabilità di errore.
Mi raccomando: fate sempre questo tipo di ragionamenti, possono certamente aiutarvi a risolvere molti quesiti!


Post precedenti con i quesiti di biologia del test d'ingresso alla facoltà di medicina:
  • Primo quesito - Molecole biologiche: ATP, DNA, Metionina, NADH, Piruvato 
  • Secondo quesito - DNa e percentuali di basi azotate
  • Terzo quesito - Neuroni e nodi di Ranvier
  • Quarto quesito - Cellula eucariote e procariote. Si parla anche di: parete cellulare, ribosomi, pori nucleari e trascrittasi inversa
Non mi resta che darvi appuntamento al prossimo post e alla sesta domanda!
Tania Tanfoglio

06 novembre 2013

Test d'ingresso a medicina: le domande di biologia con le soluzioni spiegate e commentate - domanda 4

Chiedilo a Tania

Oggi rispondo al quarto dei 14 quesiti di biologia del test d'ingresso alla facoltà di medicina di quest'anno. Eccone il testo.

Quale delle seguenti osservazioni può essere utilizzata per distinguere procarioti da eucarioti? 
A) Presenza di pori nucleari 
B) Presenza di una parete cellulare 
C) Presenza di ribosomi 
D) Presenza di trascrittasi inversa 
E) Presenza di una membrana cellulare 

Questo post è un'ottima occasione per ripassare un po' di concetti base della biologia. Dato che si parla di argomenti importanti, più volte trattati sul blog, vi metto i link indispensabili per un buon ripasso, ma allo stesso tempo ricchi di immagini e di immediata comprensione:

Se avete letto con attenzione i post, sapete certamente indicarmi la risposta corretta: la A) Presenza dei pori nucleari.

Per rispondere correttamente alla domanda era sufficiente ricordare la differenza fondamentale tra una cellula procariote ed una cellula eucariote: la cellula procariote non presenta nucleo; la cellula eucariote, invece, è dotata di un nucleo che protegge le lunghe e fragili molecole di DNA.
Tra le possibili risposte, l'unica che aveva un riferimento al nucleo era appunto la prima!

Credo valga la pena presentare ad uno ad uno i protagonisti di questo quesito e di segnalarvi qualche risorsa utile per un ulteriore approfondimento:

Pori nucleari
La membrana nucleare non è continua, ma presenta dei pori che permettono il passaggio di molecole. I pori nucleari sono strutture complesse, formati da 8 proteine canale, che formano una struttura ottagonale, e da centinaia di nucleoporine. I pori nucleari servono, ad esempio, per il passaggio del RNA messaggero (mRNA) dal nucleo al citoplasma; oppure per permettere alle proteine necessarie al processo di trascrizione di raggiungere il nucleo cellulare.
Naturalmente sono presenti solo nelle cellule eucarioti, dotate di nucleo.

Per approfondire, cliccare sull'immagine.




Parete cellulare
La parete è un rivestimento protettivo della cellula; è presente nelle cellule procarioti, ad esempio nelle cellule batteriche, nelle cellule eucarioti vegetali e nelle cellule eucarioti dei funghi.

Nei batteri la parete è una struttura rigida e non interferisce con il passaggio delle sostanze.
A seconda delle caratteristiche della parete cellulare, alcuni ceppi batterici (Gram positivi) si colorano di violetto, mentre altri rimangono completamente incolori, o diventano rossi, a seconda della tecnica utilizzata (Gram negativi).
Nella parete trovaimo principalmente il peptidoglicano, un polimero formato dalla successione di due zuccheri modificati: l'ACIDO N-ACETIL MURAMICO
(AAM) e l’N-ACETILGLUCOSAMMINA (NAG)... Di solito evito approfondimenti chimici eccessivamente tecnici, ma consentitemi i due "paroloni": ci sono affezionata: mi fanno pensare al mio esame di microbiologia! Il mio primo 30! :-)

Per approfondire, cliccare sull'immagine.



Nella cellula vegetale, invece, la parete è costituita principalmente da cellulosa, emi-cellulosa e sostanze peptiche. La parete della cellula vegetale è una barriera contro i patogeni, riduce la perdita di acqua, dona supporto e resistenza meccanica alla cellula e ne determina la forma.

Per approfondire, cliccare sull'immagine.



La parete cellulare dei funghi, infine, è caratterizzata dalla presenza di glucani e di chitina. La chitina è molto più resistente alla degradazione microbica rispetto alla cellulosa.

Ribosomi
I ribosomi rappresentano la sede della sintesi delle proteine. Sono formati da due sub-unità di RNA ribosomiale (rRNA). Sono organelli presenti sia nelle cellule procarioti sia nelle cellule eucarioti.
Negli eucarioti, si trovano liberi nel citoplasma oppure possono essere associati alle membrane del reticolo endoplasmatico rugoso. Nei procarioti, i ribosomi si trovano liberi nel citoplasma.

Subunità grande del ribosoma
Subunità piccola del ribosoma
Trascrittasi inversa
La trascrittasi inversa è un enzima in grado di sintetizzare DNA utilizzando l'RNA come stampo di partenza; è un enzima caratteristico dei retrovirus (o virus a RNA). Per approfondire, cliccare qui.
Vi ricordo che i virus non sono delle cellule, ma semplici involucri di proteine con all'interno il materiale genetico; sono parassiti intracellulari obbligati. Alcuni virus attaccano le cellule eucarioti, altri le cellule procarioti (batteriofagi).
Esempi di virus a RNA che attaccano le cellule eucarioti umane sono, purtroppo, innumerevoli: dal semplice raffreddore, al temibile virus dell'HIV, dai poliovirus, responsabili della poliomielite, al virus dell'epatite A.

Direi che per oggi è tutto. Che ne pensate?


Post precedenti con i quesiti di biologia del test d'ingresso alla facoltà di medicina:

Non mi resta che darvi appuntamento al prossimo post e alla quinta domanda!
Tania Tanfoglio
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