Recensione Le Scienze

Le Scienze è il nome della versione italiana, supportata da "la repubblica" e "L'Espresso", dell' americano Scientific American. Nella ricca homepage vi sono gli ultimi articoli, riguardanti tutti i campi, passando dalla medicina all' ecologia o dalla questione OGM a psicologia. Vi è una toolbar ricca di varie voci, come astronomia o astro biologia, in modo da trovare comodamente gli articoli che ci interessano. Penso sia un blog molto interessante che non ha nulla da invidiare dall' originale versione americana e che può essere molto utile sia per essere semplicemente informati sulle ultime novità in campo scientifico sia per ricerche e documentazioni attendibili. Ecco la homepage

Così parlano le stelle M.Hack - E.Gjergo

"Il cosmo spiegato ai ragazzi" questo è il sottotitolo, più che mai azzeccato, di questo testo in cui la giovane Eda Gjergo, rappresentante appunto dei ragazzi e della loro curiosità, chiede spiegazioni sui fenomeni fisici riguardanti il cosmo, ma anche il mondo quotidiano, alla celebre astronoma. È grazie a queste domande che Margherita spiega con un linguaggio semplice, adatto agli studenti liceali, le leggi che regolano il cosmo piuttosto che elettromagnetismo ecc. partendo da fenomeni semplici, come la caduta di una pietra. Grazie anche alle numerose illustrazioni anche passaggi piuttosto complicati risultano più semplici da capire, anche se, secondo me, è necessaria un' infarinatura dei concetti trattati prima di affrontare questa lettura poichè, sebbene spiegati in modo efficace, sono complessi e vi sono molti riferimenti a formule matematiche e calcoli di vario genere. Il libro è anche interessante sul piano "storico" in quanto Margherita, mentre spiega alla giovane allieva i vari argomenti, fa molti riferimenti a scienziati, come Isaac Newton o Compton, narrandone gli esperimenti e, ogni tanto, qualche cenno storico. Globalmente non è un libro semplice e necessita di passione e preparazione per essere apprezzato, è comunque stupefacente come dalle parole della celebre astronoma traspirano la passione e l' inesauribile curiosità di una donna che ha passato oltre sessant'anni della sua vita ad osservare le stelle ottenendo risultati incredibili e diventando uno dei massimi astronomi a livello mondiale.

Gli autori

Margherita Hack è nata a Firenze nel 1922. È professore emerito di astronomia all' università di Trieste, dove ha anche diretto l' osservatorio astronomico, ed è membro dell' accademia nazionale dei Lincei.

Eda Gjergo è nata a Tirana e la sua passione per le stelle l ha portata a diventare una promettente allieva di Margherita.

L' imbroglio di Mendel

Nel 1936 il genetista Ronald Fisher dimostrò che il padre della genetica, Mendel, aveva manipolato i risultati delle sue ricerche sugli incroci tra diverse varietà di piselli per farli aderire meglio all’ipotesi scientifica che intendeva dimostrare: l’ipotesi era corretta, ma Gregor Mendel aveva commesso una frode scientifica per dimostrarla tale. Quando ormai l’ipotesi mendeliana s’era già rivelata corretta da qualche tempo, si scoprì che Mendel aveva imbrogliato. Il Saggio sugli ibridi vegetali di Mendel uscì nel 1866, ma solo nel 1900 fu chiaro che la teoria dei geni fosse già tutta esposta lì, quando altri scienziati (Carl Correns, Hugo de Vries, ecc.) arrivarono a formularla per altre vie: vi vollero 35 anni per capire che la teoria di Mendel era giusta, 35 anni per capire per era stata dimostrata manipolando un poco i risultati. Immaginiamo, invece, che il lavoro di Mendel avesse avuto l’attenzione del mondo scientifico da subito, e che l’imbroglio fosse stato scoperto di lì a poco. Possiamo ragionevolmente supporre che alla dimostrazione dell’esistenza dei geni e alle leggi che regolano la loro trasmissione saremmo arrivati prima o dopo il 1900? Ma soprattutto: che fretta c’era?

La pecora Dolly

La pecora Dolly è stato il primo animale clonato partendo da un esemplare adulto, è stato un esperimento rivoluzionario ma ha scatenato molte discussioni etiche.
La pecora fu stata clonata nel 1996 e visse fino al 2004. La clonazione animale da una cellula adulta è ovviamente molto più complessa e difficile rispetto all'attecchimento di un ramo tagliato da una pianta. Perciò quando gli scienziati, in Scozia, produssero la pecora Dolly, l'unico agnello nato da 277 tentativi, fu una notizia importante che fece il giro del mondo. Per produrre Dolly, gli scienziati hanno impiegato il nucleo di una cellula della mammella di una pecora bianca. Il nucleo conteneva quasi tutti i geni della cellula. Gli scienziati dovettero trovare il modo di 'riprogrammare' le cellule mammarie della pecora, per mantenerle in vita ma bloccandone la crescita, e ciò lo raggiunsero alterando il mezzo di coltura (la ‘zuppa’ in cui le cellule venivano mantenute in vita). Quindi iniettarono la cellula in una cellula uovo non fecondata dalla quale era stato rimosso il nucleo, poi hanno fatto fondere le cellule mediante impulsi elettrici. La cellula uovo non fecondata era di una pecora Scottish Blackface. Quando il gruppo di ricercatori riuscì a fondere il nucleo di una cellula della pecora bianca adulta con la cellula uovo della pecora Scottish Blackface, (dal muso nero), dovette assicurarsi che la cellula che derivava dalla fusione si trasformasse in un embrione. La tennero in coltura per sei o sette giorni per assicurarsi che si dividesse e sviluppasse normalmente , prima di impiantarla in una madre surrogata, un'altra pecora della razza Scottish Blackface. La pecora Dolly aveva il muso bianco.

La cellula eucariote

La cellula eucariote animale. In essa, a differenza delle cellule procarioti, si può vedere come il DNA sia confinato nel nucleo. In esso sono contenuti i cromosomi, formati da cromatina, ovvero DNA avvolto grazie a particolari rocchetti detti istoni. Sulla destra è presente il reticolo endoplasmatico rugoso su cui i ribosomi, grazie al tRNA, sintetizzano le proteine.


( ribosoma che sintetizza RNA creando una catena polipeptidica)

Lo splicing

Lo splicing consiste in un complesso enzimatico che permette di "tagliare" parti di RNA dette introni apparentemente inutili e unire le parti codificanti dette esoni. In questo video si può vedere come gli enzimi agiscono per permettere questa operazione.

trascrizione e assemblaggio delle proteine

RNA polimerasi

Il processo di sintesi di RNA su di uno stampo di DNA è  estremamente complesso.
 I principi di base sono gli stessi sia negli eucarioti sia nei procarioti, ma negli eucarioti esistono numerosi componenti accessori in più. La differenza fondamentale tra processo di trascrizione in procarioti ed eucarioti è la seguente: la RNA polimerasi dei procarioti può individuare da sola il sito di inizio di trascrizione in corrispondenza degli opportuni siti promotori. Negli eucarioti, invece, le RNA polimerasi necessitano di altre proteine accessorie per l’individuazione dei siti d’inizio trascrizione.
Per la trascrizione è noto che esistono segnali opportuni (siti promotori) sul DNA, prima del sito
d’inizio della trascrizione. Esiste infatti un “TATA box”, che si trova, in genere, 25 nucleotidi
prima. Esiste poi tutta una varietà di altri siti promotori, collocati anche 1000-2000 basi prima, tra
cui i siti “enhancer” in corrispondenza dei quali si legano i fattori di
trascrizione.
E’ noto che, negli eucarioti, esistono RNA polimerasi di tipo I, II e III. Ogni RNA polimerasi di
eucarioti richiede delle particolari proteine ausiliarie, definite fattori primari della trascrizione, alcuni
dei quali sono in comune tra le varie RNA polimerasi.

Duplicazione del DNA: la DNA polimerasi

Enzimi deputati alla replicazione del DNA, ossia alla fedele copiatura della sequenza nucleotidica di un filamento di DNA, che termina con la formazione di una molecola perfettamente complementare a questo. La replicazione è un processo che permette la duplicazione dell’informazione genetica e ha luogo durante la fase S (di sintesi) del ciclo cellulare. La polimerizzazione del nuovo filamento avviene in direzione 5′-3′ per aggiunta di uno specifico deossiribonucleotide (dNTP) al 3′−OH dello zucchero appartenente al nucleotide precedente. Tutte le DNA-polimerasi hanno però bisogno di un innesco (dettoprimer) da cui far partire la sintesi. Tali inneschi possono essere sia di DNA sia di RNA. Le cellule, siano esse procariotiche o eucariotiche, dispongono di diverse polimerasi, ma solamente una funziona come replicasi. Fu Arthur Kornberg a scoprire nel 1958 la prima DNA polimerasi (pol I) nel batterio Escherichia coli. 

http://m.youtube.com/watch?v=teV62zrm2P0

I cromosomi

Un cromosoma è una struttura a forma bastoncellare costituita da DNA e proteine basiche deputata alla trasmissione dell’informazione genetica. Numero, forma e grandezza dei cromosomi sono costanti e caratteristici per ogni specie di animali o di piante. Negli organismi a riproduzione sessuale tutte le cellule hanno un corredo cromosomico diploide, contenente cioè coppie di cromosomi omologhi, a eccezione delle cellule germinali mature che possiedono un corredo cromosomico aploide ossia contenente un solo elemento per ogni coppia di cromosomi. I cromosomi che determinano il sesso sono detti eterocromosomi o cromosomi sessuali, mentre gli altri vengono detti autosomi. Nell’uomo i cromosomi sono 46, con 22 coppie di autosomi uguali nei due sessi e una coppia di eterocromosomi. La rappresentazione grafica dei cromosomi umani è detta cariotipo, la cui analisi consente di identificare le alterazioni del numero e le caratteristiche morfologiche dei cromosomi.

Questo video, molto semplice, illustra come sono fatti: 

http://m.youtube.com/#/watch?v=G_V2S_ds8Js&desktop_uri=%2Fwatch%3Fv%3DG_V2S_ds8Js

Come si estrae il DNA?

In questa pagina viene mostrato come estrarre del DNA da vegetali in modo semplice e abbastanza veloce. Ovviamente non è altrettanto facile estrarlo da una cane, un gatto o un uomo ad esempio!

http://learn.genetics.utah.edu/content/labs/extraction/howto/

Come comunicano le nostre cellule?

Come le nostre cellule comunicano tra di esse e ci permettono di reagire agli stimoli esterni?

http://learn.genetics.utah.edu/content/begin/cells/cellcom/

Il legame ionico

Il legame ionico è molto più forte di quello covalente, infatti è tipico di composti solidi con elevata temperatura di fusione. In questo legame gli atomi si dispongono secondo un reticolo cristallino molto resistente. Questo legame si forma tra atomi con elevata differenza di elettronegatività dove un atomo quasi "strappa" l elettrone dell' altro atomo coinvolto. É il caso del sale da cucina NaCl dove si ha un atomo fortemente elettronegativo come il cloro legato al sodio poco elettronegativo. Sia il legame ionico che quello covalente non si hanno mai in assoluto: infatti in ogni composto si ha sempre una percentuale di ionicità e covalenza; se la percentuale di covalenza dei legami supera quella ionica, ad esempio, il legame si dirà covalente.
            

il legame covalente

Si ha un legame covalente quando due o più atomi, con differenza di elettronegatività minore di 1,9, condividono una o più coppie elettroniche. Questo legame è tipico dei gas e dei liquidi e può essere polare, apolare e dativo. Quello polare si ha quando gli atomi coinvolti nel legame hanno diversa elettronegatività e, di conseguenza, gli elettroni condivisi sono più attratti da un atomo piuttosto che da un altro e ciò causa un eccesso di cariche positive da una parte e negative dall'altra. In quello apolare, quando a legarsi sono atomi con la stessa elettronegatività, la nuvola elettronica è distribuita equamente. Nel legame dativo, ad esempio tra due atomi, solo un atomo condivide elettroni mentre l' altro condivide un orbitale vuoto.

               

gli orbitali

Un orbitale è la parte dello spazio dove è massima la probabilità di trovare l'elettrone. Gli orbitali possono essere di differenti tipi: s,p,d,f e ibridi. Ad essi sono associati 4 numeri quantici che permettono di descriverli e distinguerli.

•  Numero quantico principale n(=1,2,3)

•  (determina la dimensione ed energia)

•  (livello o shell)

•  Numero quantico secondario l(0<=l<=n-1) (tipo a un tipo, tipo p 3 tipi, tipo d 5 tipi)

•  (indica la forma)

•  (sottolivello o subshell)

•  Numero quantico magnetico m(-l<=ml<=l)

•  (determina l orientamento spaziale)

 

timeline dell'atomo

http://www.dipity.com/andrea1996p/la-scoperta-della-struttura-atomica_1/?mode=embed&z=0#tl