Fondamenti di Genetica ed Evoluzione: Struttura Cellulare, Ereditarietà e Teorie Evolutive

I Fondamenti della Genetica

1. Composizione Chimica del Nucleo Cellulare

La composizione chimica del nucleo della cellula è delimitata da due membrane: una specifica (interna) contenente proteine che fungono da siti di legame per la cromatina e per la rete di proteine che formano la lamina nucleare, la quale fornisce il supporto strutturale per la membrana. La membrana esterna è in continuità con il reticolo endoplasmatico e presenta ribosomi. Le proteine che operano nel nucleo sono gli Istoni, l'RNA e la DNA polimerasi. I pori nel nucleo della cellula sono composti da più di 50 diverse proteine chiamate nucleoporine, disposte in modo ottagonale.

2. Concetto di DNA e RNA

DNA (Acido Desossiribonucleico)

Formato da un gran numero di nucleotidi uniti e disposti in due eliche. È il materiale cromosomico e contiene tutte le informazioni ereditarie per la specie.

RNA (Acido Ribonucleico)

Composto da un gran numero di nucleotidi disposti linearmente. Esistono tre tipi principali di RNA: messaggero, ribosomiale e di trasferimento.

3. Il Codice Genetico

Il codice genetico è l'insieme di regole mediante cui le informazioni codificate nel materiale genetico (DNA o RNA) vengono tradotte in proteine (sequenze di aminoacidi) nelle cellule viventi. Il codice definisce la relazione tra le sequenze di tre nucleotidi, chiamati codoni, e gli aminoacidi. Un codone corrisponde a un aminoacido specifico.

4. I Caratteri Ereditari

Un essere vivente eredita dai suoi genitori le caratteristiche della specie. Per esempio, negli esseri umani si eredita il notevole grado di sviluppo dell'intelletto, le corde vocali e il coordinamento nervoso necessario a formulare la lingua parlata, una disposizione particolare dei denti e una posizione eretta con la conseguente struttura scheletrica. Inoltre, ogni persona eredita alcune caratteristiche dalla propria famiglia o dai propri genitori, come il colore degli occhi e dei capelli, il tipo di pelle, il gruppo sanguigno, le caratteristiche del viso, ecc.

5. I Geni in Azione

I geni sono i trasmettitori dei caratteri ereditari. Essi sono disposti in fila lungo i cromosomi. Questi geni controllano la produzione di enzimi che, a loro volta, determinano la funzione che deve essere sviluppata nelle cellule e negli organi e, infine, nell'intero corpo.

6. Influenza dell'Ambiente sul Fenotipo

Sia i cambiamenti continui che quelli discontinui sono manifestazioni del fenotipo. Sono variazioni che influenzano direttamente il rapporto dell'individuo con l'ambiente.

Esempi di Interazione Genotipo-Ambiente:

• Un individuo può ereditare i geni per essere alto, ma se soffre di malnutrizione durante il suo sviluppo, non raggiungerà il livello che avrebbe avuto se fosse stato nutrito normalmente.
• Una persona che mangia molto e normalmente aumenta di peso può dimagrire con una dieta, ma un'altra persona può mangiare quanto la prima e rimanere magra a causa della sua diversa costituzione, risultato dell'ereditarietà.

Genetica di Popolazione e Teorie Evolutive

7. La Genetica di Popolazione

La genetica delle popolazioni è la branca della genetica che si occupa di descrivere la variabilità biologica e la sua distribuzione, al fine di dare una spiegazione all'evoluzione. A tale scopo, definisce una popolazione come un gruppo di individui della stessa specie che sono riproduttivamente isolati da altri gruppi simili.

8. Origine delle Variazioni

La variabilità genetica è dovuta alle differenze tra il contenuto genetico di un individuo e le condizioni ambientali in cui si sviluppa. L'origine delle variazioni è determinata da:

1. Mutazioni
2. Ricombinazione
3. Flusso genico proveniente da altre popolazioni

9. Teoria Creazionista e Fissista

La teoria della fissità o fissista è una credenza che sostiene che le specie esistenti sono rimaste sostanzialmente invariate sin dalla Creazione. Le specie sarebbero, pertanto, immutabili, così come sono state create. I resti fossili di animali sarebbero stati uccisi nelle inondazioni bibliche o sarebbero il risultato di capricci della natura (come le teorie come la plastica nei

10. La Teoria di Lamarck

La teoria di Lamarck si basa su tre principi fondamentali:

A. L'Influenza dell'Ambiente

I cambiamenti ambientali causano nuovi bisogni negli organismi.

B. Legge dell'Uso e del Disuso

Per adattarsi all'ambiente, gli organismi devono cambiare il livello di uso dei loro organi. L'uso continuato di un organo ne produce la crescita (da qui la frase: la funzione "crea" l'organo). A causa dell'inutilizzo prolungato, essi declinano.

C. Legge dei Caratteri Acquisiti

Le modifiche "create" dal diverso grado di utilizzo degli organi sono trasmesse ereditariamente. Ciò significa che alla fine gli organi utilizzati sono stati sviluppati molto, mentre quelli che non sono abituati tendono a scomparire. In sintesi, l'evoluzione è spiegata da Lamarck con l'accumulo dei caratteri acquisiti nel corso di diverse generazioni.