Unità 6. La respirazione cellulare e la fermentazione

Save this PDF as:
 WORD  PNG  TXT  JPG

Dimensione: px
Iniziare la visualizzazioe della pagina:

Download "Unità 6. La respirazione cellulare e la fermentazione"

Transcript

1 Unità 6 La respirazione cellulare e la fermentazione Obiettivi Comprendere il rapporto tra respirazione polmonare e respirazione cellulare Capire la relazione tra ossidazione delle molecole organiche e trasferimento di energia Saper descrivere le tappe principali della respirazione cellulare Capire come viene prodotto l AT all interno delle cellule Capire il rapporto esistente tra catabolismo e anabolismo

2 rova di competenza - muscoli a due velocità erché la muscolatura degli atleti che si dedicano agli esercizi di resistenza, come la maratona, è molto diversa da quella degli atleti specializzati nella velocità? 2

3 Lezione 1 ENERGIA E METABOLISMO 3

4 6.1 La chimica della vita è organizzata in vie metaboliche che trasformano materia ed energia L insieme delle reazioni chimiche che avvengono in un organismo è detto metabolismo Il metabolismo è una proprietà emergente della vita, che deriva da interazioni tra molecole all interno dell ordinato ambiente cellulare Una via metabolica inizia con una specifica molecola che viene modificata, attraverso una serie di tappe distinte, fino alla sua trasformazione in un determinato prodotto 4

5 6.1 La chimica della vita è organizzata in vie metaboliche che trasformano materia ed energia Caratteristiche comuni delle vie metaboliche Ciascuna delle tappe percorse della via è catalizzata da uno specifico enzima Sono simili in tutti i viventi Negli eucarioti quasi tutte avvengono all interno di compartimenti cellulari definiti Ogni via metabolica è regolata da enzimi chiave che determinano la velocità a cui procedono le reazioni 5

6 6

7 7

8 6.1 La chimica della vita è organizzata in vie metaboliche che trasformano materia ed energia Il metabolismo del glucosio Le cellule ricavano energia dalla demolizione delle molecole organiche, in particolare dal glucosio L energia può essere fornita anche da altre molecole, che, però, devono essere prima trasformate in glucosio o in prodotti intermedi della via di demolizione del glucosio 8

9 9

10 6.1 La chimica della vita è organizzata in vie metaboliche che trasformano materia ed energia STE BY STE Nella mappa del metabolismo di un organismo, la respirazione cellulare e la fermentazione rappresentano vie in salita o in discesa? 10

11 6.2 La respirazione cellulare fornisce l energia necessaria ai processi vitali L energia solare è utilizzata dagli organismi fotosintetici per produrre glucosio a partire da CO 2 e H 2 O liberando O 2 Altri organismi, mediante la respirazione cellulare, utilizzano O 2 e l energia contenuta negli zuccheri, liberando CO 2 e H 2 O Questi processi, insieme, sono alla base della vita sulla Terra 11

12 Energia solare ECOSISTEMA CO 2 Fotosintesi nei cloroplasti Glucosio + + H 2 O Respirazione cellulare nei mitocondri O 2 AT (per il lavoro cellulare) Energia termica 12

13 6.2 La respirazione cellulare fornisce l energia necessaria ai processi vitali La respirazione polmonare e la respirazione cellulare sono strettamente collegate La respirazione polmonare è necessaria per scambiare il CO 2 prodotto durante la respirazione cellulare con l O 2 presente nell atmosfera La respirazione cellulare sfrutta l O 2 per estrarre energia dal glucosio e produce CO 2 durante il processo 13

14 O 2 Respirazione polmonare CO 2 olmoni CO 2 Circolazione sanguigna O 2 Le cellule muscolari svolgono la Respirazione cellulare Glucosio + O 2 CO 2 + H 2 O + AT 14

15 6.2 La respirazione cellulare fornisce l energia necessaria ai processi vitali STE BY STE La respirazione cellulare è un processo esclusivo delle cellule animali? 15

16 Lezione 2 LE TAE DELLA RESIRAZIONE CELLULARE E LA FERMENTAZIONE 16

17 6.3 La respirazione cellulare fornisce l energia necessaria ai processi vitalic La funzione fondamentale della respirazione cellulare è quella di generare molecole di AT necessarie al lavoro cellulare Utilizziamo il glucosio come sostanza nutritiva di riferimento, ma le cellule bruciano anche molte altre molecole organiche nella respirazione cellulare 17

18 6.3 La respirazione cellulare fornisce l energia necessaria ai processi vitalic La respirazione cellulare è un processo esoergonico (cioè che rilascia energia), l energia chimica contenuta nei legami del glucosio viene trasferita e immagazzinata nei legami chimici dell AT 18

19 C 6 H 12 O O 2 6 CO H 2 O + AT Glucosio Ossigeno Diossido di carbonio Acqua Energia 19

20 6.3 La respirazione cellulare immagazzina l energia nelle molecole di AT STE BY STE erché durante un esercizio fisico intenso il corpo ha bisogno di raffreddarsi, per esempio, tramite la sudorazione? 20

21 6.4 In tutte le sue attività il corpo umano utilizza l energia immagazzinata nell AT Il fabbisogno energetico medio di un essere umano adulto è di circa 2200 kcal al giorno Una kilocaloria (kcal) è la quantità di calore necessaria per innalzare di 1 C la temperatura di 1 kilogrammo di acqua Mediamente, tre quarti di questa energia sono utilizzati per il sostentamento delle cellule cerebrali e il mantenimento delle attività vitali, un quarto per le azioni volontarie 21

22 22

23 6.3 La respirazione cellulare immagazzina l energia nelle molecole di AT STE BY STE Secondo te, che cosa indica il valore energetico indicato sulle etichette degli alimenti confezionati? 23

24 6.5 Le cellule si procurano l energia trasferendo gli elettroni dalle molecole organiche all ossigeno L energia contenuta negli alimenti si trova nella particolare disposizione degli elettroni nei legami chimici delle molecole di cui sono composti La cellula sposta gli elettroni da queste molecole ad altre, in cui gli elettroni occupano legami meno ricchi di energia Durante questo passaggio gli elettroni cedono la differenza di energia, che viene trasferita all AT 24

25 6.5 Le cellule si procurano l energia trasferendo gli elettroni dalle molecole organiche all ossigeno Nella respirazione cellulare gli elettroni vengono trasferiti dal glucosio all ossigeno, attraverso diversi passaggi L ossigeno è molto elettronegativo: perciò attrae con forza su di sé gli elettroni di altri elementi Questo trasferimento è paragonabile a una caduta, durante la quale gli elettroni liberano la propria energia potenziale 25

26 6.5 Le cellule si procurano l energia trasferendo gli elettroni dalle molecole organiche all ossigeno La respirazione cellulare è una ossidoriduzione Il glucosio (C 6 H 12 O 6 ) cede elettroni: viene ossidato e si converte in diossido di carbonio (CO 2 ) L ossigeno (O 2 ) guadagna elettroni: viene ridotto e si converte in acqua (H 2 O) 26

27 6.5 Le cellule si procurano l energia trasferendo gli elettroni dalle molecole organiche all ossigeno È possibile riassumere la respirazione cellulare in una singola equazione chimica erdita di atomi di idrogeno (ossidazione) C 6 H 12 O O 2 Glucosio Acquisizione di atomi di idrogeno (riduzione) 6 CO H 2 O + Energia (AT) 27

28 6.5 Le cellule si procurano l energia trasferendo gli elettroni dalle molecole organiche all ossigeno Nell equazione non sono indicati i trasferimenti di elettroni, ma quelli degli atomi di idrogeno Ogni atomo di idrogeno è formato da un elettrone e un protone: perciò i movimenti dell idrogeno rappresentano il trasferimento di elettroni 28

29 6.5 Le cellule si procurano l energia trasferendo gli elettroni dalle molecole organiche all ossigeno Alcuni enzimi e coenzimi sono fondamentali per la respirazione cellulare La deidrogenasi è un enzima utilizzato dalla cellula per ossidare molecole organiche, rimuovendo due atomi di idrogeno La deidrogenasi ha bisogno del coenzima NAD + per poter agire NAD + accetta due elettroni e un protone, e si riduce a NADH; il protone rimanente viene liberato nel citoplasma 29

30 Ossidazione Deidrogenasi Riduzione NAD H NADH + H + 2 H e (trasporta 2 elettroni) 30

31 6.5 Le cellule si procurano l energia trasferendo gli elettroni dalle molecole organiche all ossigeno Un altra importante molecola utilizzata per il trasferimento di elettroni è il coenzima FAD, in grado di acquistare due elettroni e due protoni riducendosi a FADH 2 31

32 6.5 Le cellule si procurano l energia trasferendo gli elettroni dalle molecole organiche all ossigeno Da NADH e FADH 2 gli elettroni vengono trasferiti a una catena di trasporto degli elettroni La catena di trasporto forma una specie di scala energetica: gli elettroni scendono da questa scala e arrivano fino all ossigeno er ogni gradino gli elettroni cedono un po della propria energia potenziale che viene immagazzinata in una molecola di AT 32

33 NAD + + H + NADH 2e AT Rilascio controllato di energia per la sintesi di AT Catena di trasporto degli elettroni H + 2e 1 2 O 2 H 2 O 33

34 6.5 Le cellule si procurano l energia trasferendo gli elettroni dalle molecole organiche all ossigeno STE BY STE Da quale caratteristica chimica dell ossigeno dipende la funzione che esso svolge nella respirazione cellulare? 34

35 6.6 Le tre tappe della respirazione cellulare avvengono in parti diverse della cellula rima tappa: la glicolisi La glicolisi dà inizio alla respirazione cellulare scindendo il glucosio in due molecole di un composto a tre atomi di carbonio chiamato piruvato La glicolisi avviene nel citoplasma 35

36 6.6 Le tre tappe della respirazione cellulare avvengono in parti diverse della cellula Seconda tappa: il ciclo di Krebs Il ciclo di Krebs completa la demolizione del glucosio fino a ottenere diossido di carbonio Il ciclo di Krebs si svolge nella matrice mitocondriale 36

37 6.6 Le tre tappe della respirazione cellulare avvengono in parti diverse della cellula Terza tappa: la fosforilazione ossidativa In questa fase gli elettroni sono incanalati attraverso la catena di trasporto degli elettroni, sulla membrana interna del mitocondrio L energia recuperata dalla catena di trasporto viene utilizzata nella chemiosmosi per produrre AT La chemiosmosi sfrutta lo spostamento di ioni H + dalla dallo spazio intermembrana alla matrice del mitocondrio 37

38 6.6 Le tre tappe della respirazione cellulare avvengono in parti diverse della cellula Durante le prime due tappe della respirazione cellulare le cellule producono soltanto un piccolo quantitativo di AT La principale funzione della glicolisi e del ciclo di Krebs, infatti, è quella di fornire elettroni per la terza tappa, in cui viene prodotto il maggior numero di molecole di AT 38

39 NADH Elettroni ad elevato contenuto energetico trasportati dal NADH NADH e FADH 2 Mitocondrio Glucosio GLICOLISI iruvato Ciclo di Krebs FOSOFORILAZIONE OSSIDATIVA (catena di trasporto degli elettroni e chemiosmosi) Citoplasma AT CO 2 CO 2 AT Membrana mitocondriale interna AT Fosforilazione a livello del substrato Fosforilazione a livello del substrato Fosforilazione ossidativa 39

40 6.6 Le tre tappe della respirazione cellulare avvengono in parti diverse della cellula STE BY STE Quale tappa della respirazione cellulare si svolge nello stesso sito nelle cellule eucariote e in quelle procariote? 40

41 6.7 La glicolisi ricava energia chimica dall ossidazione del glucosio a piruvato Nella glicolisi una singola molecola di glucosio viene scissa in due molecole di piruvato attraverso nove reazioni Durante il processo: 2 molecole di NAD + sono ridotte a NADH 2 molecola di AT sono sintetizzate per fosforilazione a livello del substrato 41

42 6.7 La glicolisi ricava energia chimica dall ossidazione del glucosio a piruvato Nella fosforilazione a livello del substrato un enzima trasferisce un gruppo fosfato da una molecola di substrato all AD, formando AT L AT prodotto in questo passaggio è una fonte di energia subito disponibile per la cellula In questo passaggio è prodotta solo una frazione minima dell energia totale ricavata da una molecola di glucosio durante la respirazione cellulare 42

43 Glucosio 2 AD + 2 NAD NADH AT H + 2 iruvato 43

44 Enzima Enzima AD + AT Substrato rodotto 44

45 assaggi 1 Il 3glucosio e un prodotto intermedio acquistano energia utilizzando l AT AT AD assaggio 1 Glucosio RIMA FASE INVESTIMENTODI ENERGIA Glucosio-6-fosfato 2 AT Fruttosio-6-fosfato 3 AD assaggio Un 4 prodotto intermedio a sei atomi di carbonio si scinde in due molecole a tre atomi di carbonio 4 Fruttosio-1,6-difosfato Gliceraldeide-3-fosfato (G3) assaggio Una 5 reazione redox produce NADH NAD + 5 NAD + 5 NADH NADH + H + + H + AD AD SECONDA FASE RODUZIONE DI ENERGIA 1,3-Difosfoglicerato AT 6 6 AT Fosfoglicerato assaggi 6 vengono 9 prodotti AT e piruvato 2-Fosfoglicerato H 2 O 8 8 H 2 O Fosfoenolpiruvato AD AD 9 9 AT AT iruvato 45

46 assaggi 1 Il 3glucosio e un prodotto intermedio acquistano energia utilizzando l AT AT AD assaggio 1 Glucosio RIMA FASE INVESTIMENTO DI ENERGIA Glucosio-6-fosfato 2 AT Fruttosio-6-fosfato AD 3 Fruttosio-1,6-difosfato 46

47 assaggi 1 Il 3glucosio e un prodotto intermedio acquistano energia utilizzando l AT AT AD assaggio 1 Glucosio RIMA FASE INVESTIMENTO DI ENERGIA Glucosio-6-fosfato 2 AT Fruttosio-6-fosfato AD 3 assaggio Un 4 prodotto intermedio a sei atomi di carbonio si scinde in due molecole a tre atomi di carbonio 4 Fruttosio-1,6-difosfato Gliceraldeide-3-fosfato (G3) 47

48 Gliceraldeide-3-fosfato (G3) assaggio Una 5 reazione redox produce NADH NADH NAD + 5 NAD + 5 NADH SECONDA FASE RODUZIONE DI ENERGIA + H + + H + 1,3-Difosfoglicerato 48

49 Gliceraldeide-3-fosfato (G3) assaggio Una 5 reazione redox produce NADH NAD + NADH 5 NAD + 5 NADH SECONDA FASE RODUZIONE DI ENERGIA + H + + H + 1,3-Difosfoglicerato AD AD AT 6 6 AT 3-Fosfoglicerato 7 7 assaggi 6 Vengono 9 prodotti AT e piruvato 2-Fosfoglicerato H 2 O 8 H 2 O 8 Fosfoenolpiruvato AD 9 AD 9 AT AT iruvato 49

50 6.7 La glicolisi ricava energia chimica dall ossidazione del glucosio a piruvato STE BY STE Quali sono, al netto, i prodotti della glicolisi per ogni molecola di glucosio? 50

51 6.8 Il piruvato viene preparato chimicamente per entrare nel ciclo di Krebs Il piruvato prodotto nella glicolisi entra nei mitocondri dove subisce importanti modificazioni chimiche necessarie per accedere al ciclo di Krebs Un gruppo carbossilico ( COO ) viene rimosso dal piruvato e liberato come molecola di CO 2 Il rimanente composto a due atomi di carbonio viene ossidato e una molecola di NAD + viene ridotta a NADH Il coenzima A si lega alla molecola a due atomi di carbonio e forma una molecola di acetilcoenzima A (acetil-coa) 51

52 NAD + NADH + H + 2 CoA iruvato 1 3 Acetilcoenzima A CO 2 Coenzima A 52

53 6.8 Il piruvato viene preparato chimicamente per entrare nel ciclo di Krebs STE BY STE Quale molecola viene ridotta in questa reazione? NAD + NADH + H + 2 CoA iruvato 1 3 Acetilcoenzima A CO 2 Coenzima A 53

54 6.9 Il ciclo di Krebs completa l ossidazione delle molecole organiche e produce numerose molecole di NADH e FADH 2 Il coenzima A favorisce l ingresso del gruppo acetile nel ciclo e poi si stacca per essere riciclato Il gruppo acetile si unisce a una molecola con 4 atomi di carbonio formando una nuova molecola a 6 atomi di carbonio, il citrato Il citrato prende parte a una serie di reazioni redox, in cui si liberano 2 atomi di carbonio Al termine viene rigenerata la molecola a quattro atomi di carbonio inziale chiudendo il ciclo 54

55 6.9 Il ciclo di Krebs completa l ossidazione delle molecole organiche e produce numerose molecole di NADH e FADH 2 A ogni giro del ciclo si forma Una molecola di AT mediante fosforilazione a livello del substrato 4 molecole ricche di energia (tre NADH e un FADH 2 ) Nel ciclo entrano due molecole di acetil-coa per ogni molecola di glucosio La produzione complessiva è quindi di 2 AT, 6 NADH e 2 FADH 2 per ciascuna molecola di glucosio 55

56 Acetil-CoA CoA CoA CICLO DI KREBS 2 CO 2 FADH 2 3 NAD + FAD 3 NADH AT AD H + 56

57 CoA AcetIl-CoA CoA Ossalacetato 2 atomi di carbonio entrano nel ciclo 1 assaggio 1 L acetil-coa dà inizio al processo 57

58 CoA AcetIl-CoA CoA Ossalacetato 2 atomi di carbonio entrano nel ciclo 1 Citrato NAD + CICLO DI KREBS 2 NADH + H + CO 2 Esce dal ciclo AT AD + Alfa-chetoglutarato 3 CO 2 Esce dal ciclo NADH + H + NAD + assaggio 1 L acetil-coa dà inizio al processo assaggi 2 3 Durante le razioni redox vengono prodotti NADH, AT, e CO 2 58

59 CoA AcetIl-CoA CoA Ossalacetato 2 atomi di carbonio entrano nel ciclo 1 Citrato NADH + H + NAD + Malato 5 CICLO DI KREBS 2 NAD + NADH + H + CO 2 Esce dal ciclo AD + FADH 2 4 AT Alfa-chetoglutarato FAD 3 Succinato CO 2 Esce dal ciclo NADH + H + NAD + assaggio 1 L acetil-coa dà inizio al processo assaggi 2 3 Durante le razioni redox vengono prodotti NADH, AT, e CO 2 assaggi 4 5 Le reazioni redox producono FADH 2 e NADH 59

60 6.9 Il ciclo di Krebs completa l ossidazione delle molecole organiche e produce numerose molecole di NADH e FADH 2 STE BY STE Qual è il numero totale delle molecole di NADH prodotte durante la scissione completa di una molecola di glucosio in sei molecole di diossido di carbonio? (Suggerimento: ricordati che da una molecola di glucosio si ottengono due molecole di piruvato) 60

61 6.10 La fosforilazione ossidativa produce gran parte dell AT Nella fosforilazione ossidativa il NADH e il FADH 2 cedono i propri elettroni alle molecole della catena di trasporto degli elettroni I trasportatori si legano agli elettroni e poi li liberano nel corso di reazioni redox, facendoli discendere lungo la scala energetica L accettore finale è l ossigeno A ogni gradino della scala gli elettroni cedono una parte della propria energia potenziale 61

62 6.10 La fosforilazione ossidativa produce gran parte dell AT Chemiosmosi: l energia ceduta dagli elettroni viene sfruttata per pompare ioni H + dalla matrice nello spazio intermembrana, contro gradiente di concentrazione Questo serbatoio di ioni H + rappresenta una riserva di energia potenziale L AT sintetasi sfrutta l energia potenziale liberata dagli ioni H + che scorrono secondo gradiente di concentrazione per sintetizzare AT 62

63 Spazio intermembrana Complesso enzimatico per il trasporto di elettroni H + H + Trasportatore di elettroni H + H + H + H + H + H + H + AT sintetasi Membrana mitocondriale interna Flusso di elettroni FADH 2 FAD Matrice mitocondriale NADH NAD + H + H + H H 2 O O H + AD + H + AT Catena di trasporto degli elettroni Chemiosmosi FOSFORILAZIONE OSSIDATIVA 63

64 6.10 La fosforilazione ossidativa produce gran parte dell AT STE BY STE Che effetto può avere l assenza di ossigeno sul processo illustrato nella diapositiva precedente? 64

65 Incroci pericolosi COLLEGAMENTO ambiente Alcune sostanze sono velenose perché riescono a impedire la produzione di AT bloccando la respirazione cellulare attraverso tre meccanismi Interruzione della catena di trasporto degli elettroni (rotenone, cianuro, monossido di carbonio) Inibizione dell AT sintetasi (oligomicina, un antibiotico) ermeabilizzazione della membrana mitocondriale agli ioni H + (agenti disaccoppianti come il dinitrofenolo) 65

66 Rotenone Cianuro, Monossido di carbonio Oligomicina H + H + H + H + H + H + H + AT sintetasi DN FADH 2 FAD NADH NAD O H + H + H + H + H 2 O AD + AT Catena di trasporto degli elettroni Chemiosmosi 66

67 6.11 Da ogni molecola di vengono prodotte molte molecole di AT Ricapitolando, la demolizione completa di una molecola di glucosio avviene attraverso (1) glicolisi, (2) alterazione del piruvato, (3) ciclo di Krebs, e (4) fosforilazione ossidativa Il rendimento totale teorica è di massimo 38 molecole di AT per una molecola di glucosio L energia recuperata in questo modo corrisponde a circa il 40% dell energia potenziale contenuta nel glucosio Dato che la maggior parte di questa energia deriva dalla fosforilazione ossidativa, il rendimento effettivo dipende molto dalla disponibilità di ossigeno per la cellula 67

68 Citoplasma Trasportatore di elettroni nella membrana Mitocondrio 2 NADH 2 NADH (or 2 FADH 2 ) 2 NADH 6 NADH 2 FADH 2 Glucosio GLICOLISI 2 iruvato 2 Acetil CoA CICLO DI KREBS FOSFORILAZIONE OSSIDATIVA (trasporto degli elettroni e chemiosmosi) + 2 AT Dalla fosforilazione a livello del substrato + 2 AT Dalla fosforilazione a livello del substrato + Circa 34 AT Dalla fosforilazione ossidativa Rendimento massimo er molecola di glucosio Circa 38 AT 68

69 6.11 Da ogni molecola di vengono prodotte molte molecole di AT STE BY STE Quale sarebbe, in una cellula, la resa netta in termini di AT per molecola di glucosio in presenza di dinitrofenolo? 69

70 .12 La fermentazione permette alle cellule di produrre AT in assenza di ossigeno La fermentazione è un processo metabolico anaerobico, cioè si verifica assenza di ossigeno Utilizza la via della glicolisi producendo 2 molecole di AT e riducendo 2 molecole di NAD + a NADH per ogni molecola di glucosio. Il NAD + viene poi rigenerato ossidando il NADH senza utilizzare la catena di trasporto degli elettroni 70

71 6.12 La fermentazione permette alle cellule di produrre AT in assenza di ossigeno Le cellule muscolari e alcuni tipi di batteri utilizzano la fermentazione lattica Il glucosio viene ossidato dando 2 molecole di piruvato, 2 di AT e 2 di NADH Il piruvato viene ridotto a lattato per ossidare il NADH e rigenerare il NAD + 71

72 Glucosio 2 AD AT GLICOLISI 2 2 NAD + NADH 2 iruvato 2 NADH 2 NAD + 2 Lattato Fermentazione lattica 72

73 6.12 La fermentazione permette alle cellule di produrre AT in assenza di ossigeno Le popolazioni umane ricorrono da millenni alla fermentazione alcolica per preparare birra, vino e pane lievitato I lieviti sono organismi unicellulari che generalmente utilizzano la respirazione aerobica, ma che possono sopravvivere anche in ambienti anaerobici In assenza di ossigeno, riconvertono il NADH a NAD + riducendo il piruvato a etanolo e liberando una molecola di CO 2 73

74 Glucosio 2 2 AD + 2 AT GLICOLISI 2 NAD + 2 NADH 2 CO 2 Liberati 2 iruvato 2 2 NADH NAD + 2 Etanolo Fermentazione alcolica 74

75 6.12 La fermentazione permette alle cellule di produrre AT in assenza di ossigeno STE BY STE Una cellula di lievito viene spostata da un ambiente aerobico a un ambiente anaerobico. er continuare a generare AT alla stessa velocità di prima, quanto glucosio in più consuma? 76 75

76 6.13 L evoluzione della glicolisi risale agli albori della vita sulla Terra alla luce dell evoluzione La glicolisi è un processo comune a tutte le cellule, utilizzato dagli organismi per procurarsi l energia necessaria alle loro attività vitali La presenza di questa via metabolica in tutte le cellule, da quelle batteriche a quelle del nostro corpo, è un altra dimostrazione dell origine comune dei viventi 76

77 6.13 L evoluzione della glicolisi risale agli albori della vita sulla Terra STE BY STE alla luce dell evoluzione Quali caratteristiche della glicolisi suggeriscono che sia un sistema metabolico comparso in tempi molto antichi? 78 77

78 Lezione 3 IL METABOLISMO DELLA CELLULA 78

79 6.14 Le cellule utilizzano molti tipi di molecole organiche per procurarsi energia Finora abbiamo parlato del glucosio come unico combustibile utilizzato per alimentare la respirazione cellulare In realtà, noi e gli altri animali utilizziamo tre tipi di molecole come fonti di energia Carboidrati (disaccaridi) roteine (dopo averle demolite in amminoacidi) Grassi 79

80 Cibo, per esempio noccioline Carboidrati Grassi roteine Zuccheri Glicerolo Acidi grassi Amminoacidi Gruppi amminici Glucosio G3 GLICOLISI iruvato Acetil- CoA CICLO DI KREBS FOSFORILAZIONE OSSIDATIVA (Catena di trasporto degli elettroni e chemiosmosi) AT 80

81 6.14 Le cellule utilizzano molti tipi di molecole organiche per procurarsi energia STE BY STE erché gli animali immagazzinano la maggior parte delle proprie riserve di energia in forma di grassi, e non come polisaccaridi? 81

82 6.15 Gli alimenti forniscono le materie prime per la sintesi di molecole organiche Gli alimenti, oltre all energia, forniscono le materie prime utilizzate dalle cellule per la biosintesi er sopravvivere, una cellula deve poter sintetizzare anche molecole che non sono presenti negli alimenti In questo caso spesso la cellula utilizza come materie prime alcuni prodotti intermedi della glicolisi e del ciclo di Krebs Esistono collegamenti fondamentali tra i processi catabolici e i processi anabolici 82

83 AT necessario per la biosintesi AT CICLO DI KREBS Acetil- CoA SINTESI DEL GLUCOSIO iruvato G3 Glucosio Gruppi amminici Amminoacidi Acidi grassi Glicerolo Zuccheri roteine Grassi Carboidrati Cellule, tessuti, organismi 83

84 6.15 Gli alimenti forniscono le materie prime per la sintesi di molecole organiche STE BY STE Quali sono le molecole inorganiche che servono alle cellule vegetali per produrre carboidrati utilizzando la fotosintesi? 85 84

Lezione 1 ENERGIA E METABOLISMO

Lezione 1 ENERGIA E METABOLISMO Lezione 1 ENERGIA E METABOLISMO 1 6.1 La chimica della vita è organizzata in vie metaboliche che trasformano materia ed energia L insieme delle reazioni chimiche che avvengono in un organismo è detto metabolismo

Dettagli

2 INCONTRO: LA PRODUZIONE DI ENERGIA NELLA CELLULA

2 INCONTRO: LA PRODUZIONE DI ENERGIA NELLA CELLULA INCONTRO: LA PRODUZIONE DI ENERGIA NELLA CELLULA 1 INTRODUZIONE 1 L energia chimica Esistono diversi tipi di energia e una tra queste è l energia chimica: un tipo di energia che possiedono tutte le molecole

Dettagli

Capitolo 6 La respirazione cellulare

Capitolo 6 La respirazione cellulare Capitolo 6 La respirazione cellulare Introduzione alla respirazione cellulare 6.1 La respirazione polmonare rifornisce le nostre cellule di ossigeno ed elimina diossido di carbonio La respirazione polmonare

Dettagli

Energia e metabolismi energetici

Energia e metabolismi energetici Energia e metabolismi energetici L energia è la capacità di produrre lavoro Tutti gli organismi hanno bisogno di energia per vivere. L energia è definita come la capacità di effettuare un lavoro L energia

Dettagli

METABOLISMO CELLULARE

METABOLISMO CELLULARE METABOLISMO CELLULARE Struttura dell ATP (Adenosintrifosfato) Adenina (base azotata), Ribosio (zucchero) e un gruppo fosforico ATP Il legame covalente tra i gruppi fosforici si spezza facilmente liberando

Dettagli

Biologia. La cellula al lavoro

Biologia. La cellula al lavoro Biologia La cellula al lavoro Capitolo 5 La cellula al lavoro 1. Il metabolismo cellulare: come le cellule ricavano energia 2. La glicolisi è la prima fase della demolizione del glucosio 3. La respirazione

Dettagli

La fotosintesi e la respirazione cellulare

La fotosintesi e la respirazione cellulare La fotosintesi e la respirazione cellulare 1 La fotosintesi immagazzina energia e rilascia ossigeno L ATP è una molecola antica e universale, sintetizzata da tutti gli organismi viventi. L ATP viene utilizzata

Dettagli

IL METABOLISMO ENERGETICO

IL METABOLISMO ENERGETICO IL METABOLISMO ENERGETICO IL METABOLISMO L insieme delle reazioni chimiche che riforniscono la cellula e l organismo di energia e materia SI DIVIDE IN: CATABOLISMO produce ENERGIA METABOLISMO ENERGETICO

Dettagli

Respirazione cellullare

Respirazione cellullare Respirazione cellullare 1 luce La respirazione è un processo complementare alla fotosintesi e permette di completare il ciclo del Carbonio. fotosintesi CO 2 H 2 O O 2 Carboidrati respirazione Energia utile

Dettagli

I MITOCONDRI: LE CENTRALI ENERGETICHE DELLA CELLULA

I MITOCONDRI: LE CENTRALI ENERGETICHE DELLA CELLULA I MITOCONDRI: LE CENTRALI ENERGETICHE DELLA CELLULA MITOCONDRIO OSSERVATO AL SEM Localizzazione dei mitocondri SONO IN GENERE PIÙ ABBONDANTI DELLE ZONE DELLA CELLULA CHE RICHIEDONO MAGGIORI QUANTITA DI

Dettagli

BIOLOGIA IL METABOLISMO GSCATULLO PICNUPIA (

BIOLOGIA IL METABOLISMO GSCATULLO PICNUPIA ( BIOLOGIA IL METABOLISMO GSCATULLO PICNUPIA ( Il Metabolismo Il Metabolismo Energetico Il Metabolismo energetico è l insieme di reazioni chimiche utilizzate dalle cellule per sintetizzare ATP. La sintesi

Dettagli

Respirazione cellulare

Respirazione cellulare Respirazione cellulare L equazione generale della respirazione C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 6 CO 2 + 6 H 2 O + 36 ATP 1 molec zucchero 6 molec ossigeno 6 molec anidride carbonica 6 molec acqua + = + + 36 molecole

Dettagli

I Lincei per una nuova didattica nella Scuola: una rete nazionale Polo di Brescia

I Lincei per una nuova didattica nella Scuola: una rete nazionale Polo di Brescia I Lincei per una nuova didattica nella Scuola: una rete nazionale Polo di Brescia Edizione 2016-2017 Metabolismo: equilibrio e omeostasi dei processi cellulari Lezione: Le principali vie metaboliche, il

Dettagli

fornire energia chimica in vettori attivati ATP e NADH e NADPH e FADH.

fornire energia chimica in vettori attivati ATP e NADH e NADPH e FADH. Cibo ed Energia Il glucosio e altre molecole nutritive per esempio i grassi vengono demolite attraverso un ossidazione graduale controllata per fornire energia chimica in una forma utilizzabile dalla cellula,

Dettagli

Le reazioni esoergoniche e quelle endoergoniche del metabolismo cellulare sono legate dalla molecola di ATP.

Le reazioni esoergoniche e quelle endoergoniche del metabolismo cellulare sono legate dalla molecola di ATP. 1 METABOLISMO CELLULARE Definizione Metabolismo cellulare insieme delle reazioni che producono e necessitano energia nel nostro corpo. Nel metabolismo si distinguono due fasi: Fase catabolica Insieme delle

Dettagli

RESPIRAZIONE CELLULARE (METABOLISMO DEL GLUCOSIO)

RESPIRAZIONE CELLULARE (METABOLISMO DEL GLUCOSIO) RESPIRAZIONE CELLULARE (METABOLISMO DEL GLUCOSIO) LA GLICOLISI: dopo il ciclo di Calvin, che avviene nelle cellule autotrofe delle piante, il glucosio prodotto va a demolirsi per produrre energia nelle

Dettagli

IL METABOLISMO CELLULARE GLICOLISI E RESPIRAZIONE CELLULARE

IL METABOLISMO CELLULARE GLICOLISI E RESPIRAZIONE CELLULARE IL METABOLISMO CELLULARE GLICOLISI E RESPIRAZIONE CELLULARE LE REAZIONI REDOX Sono reazioni chimiche in cui i reagenti si scambiano elettroni L acquisto di uno o più elettroni viene detto RIDUZIONE La

Dettagli

INTRODUZIONE AL METABOLISMO

INTRODUZIONE AL METABOLISMO INTRODUZIONE AL METABOLISMO METABOLISMO Il metabolismo (dal greco metabolé = trasformazione) è il complesso delle reazioni chimiche coordinate ed integrate che avvengono in una cellula. Il metabolismo

Dettagli

I processi metabolici cellulari

I processi metabolici cellulari I processi metabolici cellulari 1 Metabolismo E l insieme delle reazioni chimiche che avvengono in una cellula o, più in generale, in qualsiasi organismo. Le sostanze coinvolte in tali reazioni sono dette

Dettagli

Ossidazione del glucosio

Ossidazione del glucosio Ossidazione del glucosio Vie metaboliche all uso del glucosio Glicolisi e Fermentazioni 1 Reazione di ossidazione C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 => 6 CO 2 + 6 H 2 O + 686 Kcal/mole Il glucosio reagisce direttamente

Dettagli

4. MED Nella respirazione aerobica si ha ossidazione delle molecole di: A) glucosio B) ossigeno C) biossido di carbonio D) acqua E) NAD +

4. MED Nella respirazione aerobica si ha ossidazione delle molecole di: A) glucosio B) ossigeno C) biossido di carbonio D) acqua E) NAD + 1. MED 1997 - La tappa di passaggio dalla glicolisi al ciclo di Krebs e' la trasformazione: A) del glucosio in piruvato B) del piruvato in glucosio C) del piruvato in acetil-coa D) del glucosio in acetil-coa

Dettagli

Come le cellule traggono energia dal cibo: produzione di ATP

Come le cellule traggono energia dal cibo: produzione di ATP Come le cellule traggono energia dal cibo: produzione di ATP L energia è contenuta nei legami chimici delle molecole nutritive; la cellula estrae questa energia e la conserva nell ATP: respirazione cellulare

Dettagli

GLUCOSIO. Vena porta DIGESTIONE DEI DISACCARIDI. Enzimi parete intestinale

GLUCOSIO. Vena porta DIGESTIONE DEI DISACCARIDI. Enzimi parete intestinale DIGESTIONE DELL AMIDO AMIDO Amilasi salivare DESTRINE Amilasi pancreatica MALTOSIO Enzimi parete intestinale GLUCOSIO Vena porta DIGESTIONE DEI DISACCARIDI DISACCARIDI Enzimi parete intestinale MONOSACCARIDI

Dettagli

Mitocondri. -sono visibili al MO (Ø 0,5 µ e lunghezza da 1 a 6 µ) -assenti nei batteri e presenti in tutte le cellule eucariotiche

Mitocondri. -sono visibili al MO (Ø 0,5 µ e lunghezza da 1 a 6 µ) -assenti nei batteri e presenti in tutte le cellule eucariotiche Mitocondri sono organelli deputati alla produzione dell energia, capaci di ossidare i prodotti dell assorbimento intestinale degradandoli e di convertire l energia liberata in ATP processo chiamato respirazione

Dettagli

Una panoramica del ciclo dell acido ciclico

Una panoramica del ciclo dell acido ciclico Ciclo di Krebs Una panoramica del ciclo dell acido ciclico Concetti chiave Il ciclo dell acido citrico, o ciclo di Krebs, o ciclo degli acidi tricarbossilici (TCA), è un processo catalitico a 8 tappe che

Dettagli

INTRODUZIONE AL METABOLISMO. dal gr. metabolè = trasformazione

INTRODUZIONE AL METABOLISMO. dal gr. metabolè = trasformazione INTRODUZIONE AL METABOLISMO dal gr. metabolè = trasformazione IL Metabolismo Il metabolismo è la somma di tutte le trasformazioni chimiche che avvengono in una cellula o in un organismo. E costituito da

Dettagli

6 H 2. con G=-686 kcal/mole di H 12 O 6 O + 6 CO O 2. glucosio La respirazione avviene in tre stadi principali; ognuno di questi

6 H 2. con G=-686 kcal/mole di H 12 O 6 O + 6 CO O 2. glucosio La respirazione avviene in tre stadi principali; ognuno di questi La respirazione La respirazione è un processo di ossidoriduzione nel quale i riducenti sono molecole organiche altamente ridotte e ricche di energia e gli ossidanti sono molecole inorganiche come O 2 Il

Dettagli

COMBUSTIONE = OSSIDAZIONE SOSTANZA ORGANICA. Legno + O2 -> CO2 + H2O + calore

COMBUSTIONE = OSSIDAZIONE SOSTANZA ORGANICA. Legno + O2 -> CO2 + H2O + calore Respirazione COMBUSTIONE = OSSIDAZIONE SOSTANZA ORGANICA Legno + O2 -> CO2 + H2O + calore O2 ---> CO2 + H2O + calore Cumultive C-CO 2 (% of initial C) Weight remaining (%) Decomposition as mass loss 100

Dettagli

- FASE OSCURA (Ciclo di Calvin)

- FASE OSCURA (Ciclo di Calvin) CAP. 6 Conversione dell Energia: Concetti relativi a fotosintesi, glicolisi, respirazione aerobica, fermentazione, trasportatori di energia, riserve di energia a breve e lungo termine. 6.1 La fotosintesi

Dettagli

fornire energia chimica in vettori attivati ATP e NADH e NADPH e FADH.

fornire energia chimica in vettori attivati ATP e NADH e NADPH e FADH. Cibo ed Energia Il glucosio e altre molecole nutritive per esempio i grassi vengono demolite attraverso un ossidazione graduale controllata per fornire energia chimica in una forma utilizzabile dalla cellula,

Dettagli

Il metabolismo microbico

Il metabolismo microbico Corso di Microbiologia Generale. A.A. 2015-2016 Il metabolismo microbico Dott.ssa Annalisa Serio Il metabolismo Insieme di reazioni chimiche che avvengono all interno di un organismo vivente: Le reazioni

Dettagli

Il metabolismo cellulare

Il metabolismo cellulare Il metabolismo cellulare L obesità è problema sanitario e sociale Tessuto adiposo bianco e bruno È tutta una questione di energia: Se si assumono più molecole energetiche di quelle che ci servono per costruire

Dettagli

GLI ORGANISMI VIVENTI POSSONO UTILIZZARE DUE FORME DI ENERGIA

GLI ORGANISMI VIVENTI POSSONO UTILIZZARE DUE FORME DI ENERGIA GLI ORGANISMI VIVENTI POSSONO UTILIZZARE DUE FORME DI ENERGIA LUMINOSA (radiazioni di determinate lunghezze d onda) ORGANISMI AUTOTROFI CHIMICA (composti chimica, nella maggior parte organici) ORGANISMI

Dettagli

Processi energetici cellulari. Respirazione cellulare. Glicolisi anaerobia. Ciclo di Krebs. Fermentazione. lattica. alcolica

Processi energetici cellulari. Respirazione cellulare. Glicolisi anaerobia. Ciclo di Krebs. Fermentazione. lattica. alcolica Processi energetici cellulari Ruolo dell ATP Respirazione cellulare Fotosintesi Glicolisi anaerobia Ciclo di Krebs Fermentazione lattica alcolica Ruolo dell ATP La cellula utilizza energia chimica sotto

Dettagli

MANTENIMENTO DELLA STRUTTURA CRESCITA SVILUPPO RIPRODUZIONE

MANTENIMENTO DELLA STRUTTURA CRESCITA SVILUPPO RIPRODUZIONE BIOENERGETICA MANTENIMENTO DELLA STRUTTURA CRESCITA SVILUPPO RIPRODUZIONE GLI ORGANISMI VIVENTI POSSONO UTILIZZARE SOLO DUE FORME DI ENERGIA: LUMINOSA (radiazioni di determinate lunghezze d onda) (ORGANISMI

Dettagli

IL METABOLISMO ENERGETICO BIOCHIMICA. GLICOLISI, FERMENTAZIONE E RESPIRAZIONE CELLULARE GSCATULLO

IL METABOLISMO ENERGETICO BIOCHIMICA. GLICOLISI, FERMENTAZIONE E RESPIRAZIONE CELLULARE GSCATULLO IL METABOLISMO ENERGETICO BIOCHIMICA. GLICOLISI, FERMENTAZIONE E RESPIRAZIONE CELLULARE GSCATULLO ( Introduzione Metabolismo energetico Funzione Il metabolismo energetico è un attività coordinata cui partecipano

Dettagli

CICLO DI KREBS (o DELL ACIDO CITRICO)

CICLO DI KREBS (o DELL ACIDO CITRICO) CICLO DI KREBS (o DELL ACIDO CITRICO) È un processo ossidativo che ha un ruolo centrale nel metabolismo energetico delle cellule eucariotiche. Avviene nella matrice mitocondriale. È alimentato soprattutto

Dettagli

(2 x) (2 x) (2 x) Il NADH prodotto in questa reazione DEVE essere ri-ossidato affinché la glicolisi non si fermi. Gliceraldeide 3-fosfato deidrogenasi

(2 x) (2 x) (2 x) Il NADH prodotto in questa reazione DEVE essere ri-ossidato affinché la glicolisi non si fermi. Gliceraldeide 3-fosfato deidrogenasi Il NADH prodotto in questa reazione DEVE essere ri-ossidato affinché la glicolisi non si fermi (2 x) (2 x) Gliceraldeide 3-fosfato Fosfato inorganico Gliceraldeide 3-fosfato deidrogenasi Reazione di ossidoriduzione:

Dettagli

Attività cellulare altamente coordinata svolta da sistemi multienzimatici, con i seguenti scopi: ottenere energia chimica dall ambiente attraverso la

Attività cellulare altamente coordinata svolta da sistemi multienzimatici, con i seguenti scopi: ottenere energia chimica dall ambiente attraverso la Metabolismo Attività cellulare altamente coordinata svolta da sistemi multienzimatici, con i seguenti scopi: ottenere energia chimica dall ambiente attraverso la degradazione di nutrienti operare la sintesi

Dettagli

AGISCONO NEL SISTEMA NAVETTA 2 ISOFORME DELL ENZIMA: UNA FORMA MITOCONDRIALE ( MEMBRANA MIT. INTERNA) FAD-dipendente

AGISCONO NEL SISTEMA NAVETTA 2 ISOFORME DELL ENZIMA: UNA FORMA MITOCONDRIALE ( MEMBRANA MIT. INTERNA) FAD-dipendente METABOLISMO AEROBIO I NADH prodotti durante la glicolisi nel citosol, in condizioni aerobiche (respirazione mitocondriale attiva), possono trasferire elettroni all interno del mitocondrio attraverso i

Dettagli

Helena Curtis N. Sue Barnes

Helena Curtis N. Sue Barnes Helena Curtis N. Sue Barnes LA FOTOSINTESI INDICE Organismi autotrofi ed eterotrofi Confronto tra fotosintesi e respirazione Reazioni endoergoniche ed esoergoniche Reazioni accoppiate Fase luce-dipendente

Dettagli

Via finale comune per l ossidazione di tutti i combustibili metabolici che entrano nella via come molecola di acetil CoA

Via finale comune per l ossidazione di tutti i combustibili metabolici che entrano nella via come molecola di acetil CoA Via finale comune per l ossidazione di tutti i combustibili metabolici che entrano nella via come molecola di acetil CoA C 6 H 12 O 6 + 6O 2 6CO 2 + 6H 2 O Processi molecolari in cui è coinvolto il consumo

Dettagli

Cap.19. Ciclo di Krebs. o Ciclo degli acidi Tricarbossilici o Ciclo dell acido Citrico

Cap.19. Ciclo di Krebs. o Ciclo degli acidi Tricarbossilici o Ciclo dell acido Citrico Cap.19 Ciclo di Krebs o Ciclo degli acidi Tricarbossilici o Ciclo dell acido Citrico Acetil-CoA OSSIDAZIONE DEL GLUCOSIO C 6 H 12 O 6 (glucosio) + 6O 2.. 6CO 2 + 6H 2 O I tappa: GLICOLISI 2 + 2 H 2 O II

Dettagli

La materia vivente è costituita da molecole, che costruiscono strutture ordinate partendo da materiali disordinati, tramite una spesa energetica

La materia vivente è costituita da molecole, che costruiscono strutture ordinate partendo da materiali disordinati, tramite una spesa energetica LA LOGICA DELLA VITA La materia vivente è costituita da molecole, che costruiscono strutture ordinate partendo da materiali disordinati, tramite una spesa energetica G = H - T S Le reazioni dei processi

Dettagli

Modulo 14 Il ciclo di Krebs

Modulo 14 Il ciclo di Krebs Modulo 14 Il ciclo di Krebs Il destino ossidativo del piruvato In condizioni aerobie il piruvato viene decarbossilato ad acetato. L acetato è ossidato ulteriormente nel ciclo dell acido citrico. Una serie

Dettagli

La respirazione cellulare

La respirazione cellulare La respirazione cellulare Lo zucchero ("alimento") prodotto nella fase oscura della fotosintesi viene ossidato nel mitocondrio e qui si libera energia metabolica sotto forma di ATP. ANABOLISMO e CATABOLISMO

Dettagli

METABOLISMO OSSIDATIVO VIE METABOLICHE CONVERGENTI

METABOLISMO OSSIDATIVO VIE METABOLICHE CONVERGENTI METABOLISMO OSSIDATIVO VIE METABOLICHE CONVERGENTI Nelle piante l ossidazione degli acidi grassi avviene nei perossisomi delle foglie e nei gliossisomi dei semi Nelle cellule animali il sito principale

Dettagli

Capitolo B2 Il metabolismo energetico: dal glucosio all ATP

Capitolo B2 Il metabolismo energetico: dal glucosio all ATP Capitolo B2 Il metabolismo energetico: dal glucosio all ATP Quesiti e problemi 1 Le funzioni del metabolismo cellulare sono: ricavare energia utile per la cellula attraverso la degradazione di sostanze

Dettagli

Reazione prossima all equilibrio Molto rapida. Trioso-fosfato isomerasi

Reazione prossima all equilibrio Molto rapida. Trioso-fosfato isomerasi 5 a reazione Delle 2 molecole prodotte dalla scissione del fruttosio 1,6-bisfosfato solo la gliceraldeide 3-P è il substrato della successiva reazione della glicolisi, perciò il diidrossiacetonefosfato

Dettagli

IL METABOLISMO. Dal carbonio agli OGM Capitolo 2

IL METABOLISMO. Dal carbonio agli OGM Capitolo 2 IL METABOLISMO Dal carbonio agli OGM Capitolo 2 IL METABOLISMO L'insieme delle trasformazioni chimiche ed energetiche che si verificano nelle cellule di un organismo vivente e ne garantiscono la conservazione,

Dettagli

07/01/2015. Un esempio semplice... L N-Acetilglucosamina. Cosa mangiano i batteri (oltre al glucosio)?

07/01/2015. Un esempio semplice... L N-Acetilglucosamina. Cosa mangiano i batteri (oltre al glucosio)? Cosa mangiano i batteri (oltre al glucosio)? Altri zuccheri (amino zuccheri, disaccaridi, etc.) Aminoacidi Acidi grassi, altri acidi organici, nucleotidi, etc... I batteri eterotrofi possono crescere utilizzando

Dettagli

L energia negli esseri viventi: fotosintesi e respirazione viste dal punto di vista chimico

L energia negli esseri viventi: fotosintesi e respirazione viste dal punto di vista chimico Dipartimento di Scienze Chimiche e Geologiche L energia negli esseri viventi: fotosintesi e respirazione viste dal punto di vista chimico Gianantonio Battistuzzi La fotosintesi e la respirazione aerobica

Dettagli

La fotosintesi. Le piante producono ossigeno gassoso scindendo le molecole d acqua.

La fotosintesi. Le piante producono ossigeno gassoso scindendo le molecole d acqua. La fotosintesi Gli autotrofi svolgono il ruolo di produttori di sostanze alimentari. Le piante sono organismi autotrofi in quanto producono da sole le sostanze nutritive di cui necessitano e provvedono

Dettagli

Metabolismo batterico

Metabolismo batterico Metabolismo batterico La somma di tutte le reazioni chimiche che avvengono nella cellula.questa è resa possibile dal flusso dell energia e dalla partecipazione di enzimi. Funzione principale della cellula

Dettagli

Cap.16 GLICOLISI. Glucosio + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD + 2 Piruvato + 2 ATP + 2 H 2 O+ 2 NADH + 2H + 2 ADP + 2 Pi 2 ATP H 2 O 2 NAD + 2 NADH + 2H +

Cap.16 GLICOLISI. Glucosio + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD + 2 Piruvato + 2 ATP + 2 H 2 O+ 2 NADH + 2H + 2 ADP + 2 Pi 2 ATP H 2 O 2 NAD + 2 NADH + 2H + Cap.16 GLICOLISI Glucosio + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD + 2 Piruvato + 2 ATP + 2 H 2 O+ 2 NADH + 2H + 2 ADP + 2 Pi 2 ATP 2 + 2 H 2 O 2 NAD + 2 NADH + 2H + Via metabolica in 10 tappe (reazioni) La glicolisi può

Dettagli

Il metabolismo cellulare

Il metabolismo cellulare Il metabolismo cellulare 1 Il metabolismo cellulare CATABOLISMO Processo esoergonico (per produrre energia) Nutriliti NAD FAD NADP e - +H + ANABOLISMO Processo endoergonico Biopolimeri (x es. proteine)

Dettagli

Capitolo 7 La fotosintesi

Capitolo 7 La fotosintesi Capitolo 7 La fotosintesi Introduzione alla fotosintesi 7.1 Gli autotrofi svolgono il ruolo di produttori di sostanze alimentari Le piante sono organismi autotrofi in quanto producono da sole le sostanze

Dettagli

IL METABOLISMO Somma delle reazioni che convertono sostanze nutrienti in fonti di ENERGIA o PRODOTTI COMPLESSI.

IL METABOLISMO Somma delle reazioni che convertono sostanze nutrienti in fonti di ENERGIA o PRODOTTI COMPLESSI. IL METABOLISMO Somma delle reazioni che convertono sostanze nutrienti in fonti di ENERGIA o PRODOTTI COMPLESSI. reazioni enzimatiche organizzate in vie discrete H recettore procedono attraverso diversi

Dettagli

DESTINI METABOLICI DEL PIRUVATO

DESTINI METABOLICI DEL PIRUVATO DESTINI METABOLICI DEL PIRUVATO Glicolisi Piruvato Metabolismo aerobico: il piruvato entra nel mitocondrio Acetil-CoA Ciclo di Krebs Catena di trasporto degli elettroni Complesso della Piruvato deidrogenasi

Dettagli

METABOLISMO OSSIDATIVO VIE METABOLICHE CONVERGENTI

METABOLISMO OSSIDATIVO VIE METABOLICHE CONVERGENTI METABOLISMO OSSIDATIVO VIE METABOLICHE CONVERGENTI Nelle piante l ossidazione degli acidi grassi avviene nei perossisomi delle foglie e nei gliossisomi dei semi Nelle cellule animali il sito principale

Dettagli

L ossidazione completa del glucosio da parte dell O 2. può essere suddivisa in due semi-reazioni

L ossidazione completa del glucosio da parte dell O 2. può essere suddivisa in due semi-reazioni L ossidazione completa del glucosio da parte dell O 2 C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 6 CO 2 + 6 H 2 O può essere suddivisa in due semi-reazioni C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 6 CO 2 + 24 H + + 24 e - (si ossidano gli atomi

Dettagli

BIOENERGETICA. Struttura dell ATP (Adenosintrifosfato) ATP. ATP è la molecola adenosin-tri-fosfato

BIOENERGETICA. Struttura dell ATP (Adenosintrifosfato) ATP. ATP è la molecola adenosin-tri-fosfato BIOENERGETICA ATP ATP è la molecola adenosin-tri-fosfato ATP èla moneta energetica che viene spesa per qualsiasi lavoro cellulare Usata continuamente, continuamente rigenerata ATP è prodotto da ADP + P

Dettagli

DEGRADAZIONE di polisaccaridi (glicogeno epatico, amido o glicogeno dalla dieta) Glucosio. GLUCONEOGENESI (sintesi da precursori non glucidici)

DEGRADAZIONE di polisaccaridi (glicogeno epatico, amido o glicogeno dalla dieta) Glucosio. GLUCONEOGENESI (sintesi da precursori non glucidici) DEGRADAZIONE di polisaccaridi (glicogeno epatico, amido o glicogeno dalla dieta) Glucosio GLUCONEOGENESI (sintesi da precursori non glucidici) La gluconeogenesi utilizza il piruvato e altri composti a

Dettagli

Laboratorio Fitness & Wellness

Laboratorio Fitness & Wellness Laboratorio Fitness & Wellness Anno Accademico 2015/2016 Ewan Thomas, MSc Principi di Bioenergetica e Biomeccanica Metabolismo Catabolismo Processi di degradazione che permettono di liberare energia Anabolismo

Dettagli

CICLO DI KREBS (o DELL ACIDO CITRICO)

CICLO DI KREBS (o DELL ACIDO CITRICO) CICLO DI KREBS (o DELL ACIDO CITRICO) È un processo ossidativo che ha un ruolo centrale nel metabolismo energetico delle cellule eucariotiche. Avviene nella matrice mitocondriale. È alimentato soprattutto

Dettagli

L ossidazione completa del glucosio da parte dell O 2. può essere suddivisa in due semi-reazioni

L ossidazione completa del glucosio da parte dell O 2. può essere suddivisa in due semi-reazioni L ossidazione completa del glucosio da parte dell O 2 C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 6 CO 2 + 6 H 2 O può essere suddivisa in due semi-reazioni C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 6 CO 2 + 24 H + + 24 e - (si ossidano gli atomi

Dettagli

Energia nel corpo umano

Energia nel corpo umano ll corpo umano ha bisogno di una certa quantità di Energia che dipende da diversi fattori quali la corporatura, il tipo e la quantità di lavoro effettuato, eccetera. Si definisce bisogno energetico basale

Dettagli

Lezione 5. Il metabolismo dei carboidrati

Lezione 5. Il metabolismo dei carboidrati Lezione 5 Il metabolismo dei carboidrati 1 La produzione di energia: catabolismo dei nutrienti La degradazione enzimatica delle sostanze nutritive principali (carboidrati, lipidi e proteine) procede attraverso

Dettagli

Aerobiosi C A T A B O L I S M O. Lez 4A. Schema generale del metabolismo dei glucidi

Aerobiosi C A T A B O L I S M O. Lez 4A. Schema generale del metabolismo dei glucidi Schema generale del metabolismo dei glucidi -1- Aerobiosi In condizioni aerobiche il piruvato prodotto dalla glicolisi e dalla degradazione di alcuni aminoacidi è ossidato a H 2 O e CO 2 nella respirazione

Dettagli

Helena Curtis N. Sue Barnes

Helena Curtis N. Sue Barnes Helena Curtis N. Sue Barnes LA RESPIRAZIONE CELLULARE INDICE Demolizione del glucosio Glicolisi Fermentazione lattica Fermentazione alcolica Respirazione cellulare Ciclo di Krebs Catena di trasporto degli

Dettagli

DESTINI DEL PIRUVATO

DESTINI DEL PIRUVATO DESTINI DEL PIRUVATO LA GLICOLISI RILASCIA SOLO UNA PICCOLA PARTE DELL ENERGIA TOTALE DISPONIBILE NELLA MOLECOLA DI GLUCOSIO Le due molecole di piruvato prodotte dalla glicolisi sono ancora relativamente

Dettagli

Introduzione allo studio del metabolismo Parte I

Introduzione allo studio del metabolismo Parte I Introduzione allo studio del metabolismo Parte I FOTOTROFI Le piante ed alcuni tipi di batteri ricavano l energia libera dal Sole mediante la fotosintesi, un processo in cui l energia luminosa è convertita

Dettagli

Gluconeogenesi. Sintesi de-novo di glucosio

Gluconeogenesi. Sintesi de-novo di glucosio Gluconeogenesi Sintesi de-novo di glucosio La gluconeogenesi garantisce il mantenimento dei livelli di glucosio nel sangue anche per molto tempo dopo l assorbimento e la completa ossidazione del glucosio

Dettagli

IL TESSUTO ADIPOSO La funzione del tessuto adiposo, che è costituito da adipociti, è quella di garantire all organismo animale una riserva di

IL TESSUTO ADIPOSO La funzione del tessuto adiposo, che è costituito da adipociti, è quella di garantire all organismo animale una riserva di IL TESSUTO ADIPOSO La funzione del tessuto adiposo, che è costituito da adipociti, è quella di garantire all organismo animale una riserva di energia, prontamente disponibile quando l organismo ne ha bisogno.

Dettagli

G i l i A ut u otro r fi G i l i E t E ero r tro r fi I F ototro r fi I C he h mo m tro r fi i us u a s no C e h moete t ro r tr t o r fi

G i l i A ut u otro r fi G i l i E t E ero r tro r fi I F ototro r fi I C he h mo m tro r fi i us u a s no C e h moete t ro r tr t o r fi Organismi differenti utilizzano differenti modalità per ottenere carbonio ed energia: carbonio: Gli Autotrofi usano CO 2 Gli Eterotrofi usano carbonio organico energia: I Fototrofi usano la luce I Chemotrofi

Dettagli

Unità fondamentale di tutti gli organismi viventi.

Unità fondamentale di tutti gli organismi viventi. La cellula Unità fondamentale di tutti gli organismi viventi. Cellula procariote Cellula animale Cellula vegetale Le cellule procariote e eucariote Cellula procariote Cellula eucariote Cromosomi Membrana

Dettagli

prodotto finale della glicolisi

prodotto finale della glicolisi Piruvato: prodotto finale della glicolisi Può andare incontro a vari destini: -in condizioni anaerobie: il piruvato viene ridotto a lattato (fermentazione lattica) o ad etanolo (fermentazione alcolica)

Dettagli

catabolismo anabolismo

catabolismo anabolismo Il metabolismo è la somma di tutte le trasformazioni chimiche che avvengono in un organismo o in una cellula Il catabolismo è l insieme delle reazioni che portano alla scissione di molecole complesse (ricche

Dettagli

La fotosintesi Bibliografia I colori della biologia Giusti-Gatti-Anelli Ed- Pearson

La fotosintesi Bibliografia I colori della biologia Giusti-Gatti-Anelli Ed- Pearson La fotosintesi Bibliografia I colori della biologia Giusti-Gatti-Anelli Ed- Pearson ORGANISMI FOTOSINTETICI Osservando piante o alghe al microscopio si possono vedere organuli colorati, all'interno dei

Dettagli

Respirazione cellulare

Respirazione cellulare Respirazione cellulare L equazione generale della respirazione C 6 H 12 O 6 + 6 O 2! 6 CO 2 + 6 H 2 O + 36 ATP 1 molec zucchero 6 molec ossigeno 6 molec anidride carbonica 6 molec acqua + = + + 36 molecole

Dettagli

Fonte diretta di Energia è l ATP.

Fonte diretta di Energia è l ATP. Una cellula compie tre tipi di lavoro: -Lavoro meccanico: movimenti muscolari.. -Lavoro di trasporto: trasporto contro gradiente -Lavoro chimico: assemblaggio di polimeri da monomeri Fonte diretta di Energia

Dettagli

METABOLISMO OSSIDATIVO

METABOLISMO OSSIDATIVO METABOLISMO OSSIDATIVO IDROLISI DEI LIPIDI LIPASI Fosfolipidi Fosfolipasi β ossidazione degli acidi grassi NEL CITOPLASMA: attivazione dell acido grasso Consumo di 2 ATP ΔG idrolisi ATP = -35,9 kj mol

Dettagli

Carboidrati! Oligosaccaridi Polisaccaridi. B) Carboidrati complessi

Carboidrati! Oligosaccaridi Polisaccaridi. B) Carboidrati complessi Carboidrati! Sono i composti organici più abbondanti sulla terra Contengono: C, H, O Sono Aldeidi o Chetoni poliossidrilici Possono essere suddivisi in: A) Zuccheri semplici Monosaccaridi B) Carboidrati

Dettagli

DESTINI METABOLICI DEL PIRUVATO

DESTINI METABOLICI DEL PIRUVATO DESTINI METABOLICI DEL PIRUVATO Glicolisi Piruvato Metabolismo aerobico: il piruvato entra nel mitocondrio Acetil-CoA Ciclo di Krebs Catena di trasporto degli elettroni Piruvato Complesso della Piruvato

Dettagli

12/03/18 L energia della vita

12/03/18 L energia della vita METABOLISMO E BIOENERGIA FARMACIA L energia della vita 12/03/18 L energia della vita 2 1 12/03/18 L energia della vita 3 L energia negli ecosistemi - Fotoautotrofi: 6CO 2 + 6H 2 O + luce = C 6 H 12 O 6

Dettagli

BETA OSSIDAZIONE DEGLI ACIDI GRASSI

BETA OSSIDAZIONE DEGLI ACIDI GRASSI Mitocondri SEMINARIO BETA OSSIDAZIONE DEGLI ACIDI GRASSI http://oregonstate.edu/instruct/bb350/textmaterials/21/slide08.jpg 1 Acidi grassi [1] Sono le principali fonti di energia per alcuni tessuti (es.

Dettagli

UNITÀ 3. L attività delle cellule

UNITÀ 3. L attività delle cellule Il trasporto nelle cellule avviene senza consumo di energia con consumo di energia trasporto passivo trasporto attivo attraverso il doppio strato fosfolipidico mediato da canali di membrana molecole piccole

Dettagli

09/10/18 L energia della vita

09/10/18 L energia della vita METABOLISMO E BIOENERGIA BIOTECNOLOGIE L energia della vita 09/10/18 L energia della vita 2 1 09/10/18 L energia della vita 3 L energia negli ecosistemi - Fotoautotrofi: 6CO 2 + 6H 2 O + luce = C 6 H 12

Dettagli

Cap.21 CATABOLISMO DEI LIPIDI

Cap.21 CATABOLISMO DEI LIPIDI Cap.21 CATABOLISMO DEI LIPIDI Glucosio= forma di energia immediatamente disponibile LIPIDI= Deposito energetico utilizzabile da tutti i tessuti, tranne cervello e globuli rossi Rispetto ai carboidrati,

Dettagli

Biologia Terza edizione Capitolo 6:

Biologia Terza edizione Capitolo 6: D. SADAVA et al. Biologia Terza edizione Capitolo 6: Energia, enzimi e metabolismo D. Sadava et al., BIOLOGIA 3/E, Zanichelli editore S.p.A. Copyright 2009 6 1 6 2 Metabolismo Il metabolismo (dal greco

Dettagli

BIOCHIMICA e BIOTECNOLOGIE degli ALIMENTI

BIOCHIMICA e BIOTECNOLOGIE degli ALIMENTI Seconda Università degli Studi di Napoli DiSTABiF Anno Accademico 2016-17 Corso di Laurea Magistrale in SCIENZE DEGLI ALIMENTI E DELLA NUTRIZIONE UMANA Insegnamento di BIOCHIMICA e BIOTECNOLOGIE degli

Dettagli

Fosforilazione ossidativa

Fosforilazione ossidativa Fosforilazione ossidativa H 2 2H + + 2e - NADH+H + NAD + + 2H + +2e - FADH 2 FAD + 2H + + 2e - ½O 2 + 2H + + 2e - H 2 O + Calore ½ O 2 + 2H + + 2e - H 2 O + ATP 1 La fosforilazione ossidativa avviene nella

Dettagli

DESTINI METABOLICI DEL PIRUVATO

DESTINI METABOLICI DEL PIRUVATO DESTINI METABOLICI DEL PIRUVATO Glicolisi Piruvato Metabolismo aerobico: il piruvato entra nel mitocondrio Acetil-CoA Ciclo di Krebs Catena di trasporto degli elettroni Piruvato Complesso della Piruvato

Dettagli

BETA OSSIDAZIONE DEGLI ACIDI GRASSI

BETA OSSIDAZIONE DEGLI ACIDI GRASSI Acidi grassi (1) Mitocondri SEMINARIO BETA OSSIDAZIONE DEGLI ACIDI GRASSI Sono le principali fonti di energia per alcuni tessuti (es. muscolo cardiaco). Si genera molto più energia dall ossidazione degli

Dettagli

Il ciclo di Krebs e la fosforilazione ossidativa

Il ciclo di Krebs e la fosforilazione ossidativa Il ciclo di Krebs e la fosforilazione ossidativa La respirazione cellulare Sono i processi molecolari in cui è coinvolto il consumo di O 2 e la formazione di CO 2 e H 2 O da parte della cellula. E suddivisa

Dettagli

L ATTIVITA DELLA CELLULA

L ATTIVITA DELLA CELLULA L ATTIVITA DELLA CELLULA nutrizione crescita eliminare i rifiuti mantenimento delle strutture movimento riproduzione comunicazione per svolgere tutte queste attività, le cellule hanno bisogno di ENERGIA

Dettagli

1. L'enzima che catalizza la trasformazione della 3-fosfogliceraldeide in acido 1,3 difosfoglicerico è una:

1. L'enzima che catalizza la trasformazione della 3-fosfogliceraldeide in acido 1,3 difosfoglicerico è una: 1. L'enzima che catalizza la trasformazione della 3-fosfogliceraldeide in acido 1,3 difosfoglicerico è una: a) idrolasi b) isomerasi c) aldolasi d) fosfatasi e) deidrogenasi 2. Quale dei sottoelencati

Dettagli

Complesso della piruvato deidrogenasi (1) Stechiometria della reazione finale

Complesso della piruvato deidrogenasi (1) Stechiometria della reazione finale Ciclo di Krebs 1 Complesso della piruvato deidrogenasi (1) Stechiometria della reazione finale 2 Complesso della piruvato deidrogenasi (2) FAD Diidrolipoil deidrogenasi Piruvato decarbossilasi E 3 Diidrolipoil

Dettagli