Lezione 1 STRUTTURA E LE FUNZIONI DELLA MEMBRANA PLASMATICA

Dimensione: px
Iniziare la visualizzazioe della pagina:

Download "Lezione 1 STRUTTURA E LE FUNZIONI DELLA MEMBRANA PLASMATICA"

Transcript

1 Lezione 1 STRUTTURA E LE FUNZIONI DELLA MEMBRANA PLASMATICA 1

2 3.1 La membrana plasmatica è un mosaico fluido di fosfolipidi e proteine La membrana plasmatica è organizzata secondo un modello a mosaico fluido Mosaico perché composta da fosfolipidi e proteine disposti come le tessere di un mosaico Fluido perché le tessere non sono fissate, ma possono scorrere le une sulle altre 2

3 3.1 La membrana plasmatica è un mosaico fluido di fosfolipidi e proteine Molti fosfolipidi contengono acidi grassi insaturi I doppi legami creano angoli nelle code Ciò impedisce che i fosfolipidi si compattino solidificando Nella membrana delle cellule animali è presente anche il colesterolo per stabilizzarla a temperature alte e mantenerla fluida a temperature più basse 3

4 3.1 La membrana plasmatica è un mosaico fluido di fosfolipidi e proteine Le proteine incluse nella membrana hanno diverse funzioni Le integrine danno maggior resistenza alla membrana perché la attraversano da una parte all altra ancorandosi al citoscheletro e alla matrice extracellulare Le glicoproteine sono implicate nel riconoscimento tra cellule Le proteine-recettore permettono la comunicazione con altre cellule tramite la trasduzione del segnale Le proteine di trasporto regolano la permeabilità selettiva 4

5 Carboidrato unito a una glicoproteina Glicoproteina Glicolipide Integrina Fosfolipide Microfilamenti del citoscheletro Colesterolo 5

6 3.1 La membrana plasmatica è un mosaico fluido di fosfolipidi e proteine Una funzione importante svolta delle proteine di membrana è il trasporto di molecole Grazie all ambiente idrofobo all interno del doppio strato, le molecole non polari attraversano facilmente la membrana, mentre le molecole polari vengono bloccate Le proteine di trasporto permettono ingresso e fuoriuscita controllati di queste molecole Questo fenomeno è chiamato permeabilità selettiva 6

7 3.1 La membrana plasmatica è un mosaico fluido di fosfolipidi e proteine Check Elenca le sei principali funzioni svolte dalle proteine di membrana 7

8 3.2 L organizzazione spontanea delle membrane rappresenta un passaggio cruciale nell origine della vita alla luce dell evoluzione I fosfolipidi, posti in soluzione acquosa, si aggregano spontaneamente formando un doppio strato simile a quello della membrane cellulari L isolamento di molecole organiche all interno di queste strutture potrebbe essere stato un passaggio cruciale per la nascita della vita 8

9 Copyright 2009 Pearson Education, Inc. 9

10 Acqua Acqua 10

11 3.2 L organizzazione spontanea delle membrane rappresenta un passaggio cruciale nell origine della vita Check alla luce dell evoluzione Come descriveresti la struttura di una delle vescicole illustrata in sezione nella diapositiva precedente? 11

12 3.3 Nel trasporto passivo le sostanze diffondono attraverso la membrana senza alcun consumo di energia Con il termine diffusione si indica il fenomeno per cui le particelle tendono a distribuirsi in modo uniforme nello spazio a disposizione Le particelle si muovono da regioni in cui sono più concentrate verso zone in cui sono meno concentrate Quindi le particelle diffondono seguendo il proprio gradiente di concentrazione Le particelle finiscono per raggiungere un equilibrio dinamico con una concentrazione uguale in ogni zona 12

13 3.3 Nel trasporto passivo le sostanze diffondono attraverso la membrana senza alcun consumo di energia La diffusione attraverso le membrane plasmatiche non richiede energia: per questo viene chiamata trasporto passivo Il gradiente di concentrazione rappresenta l energia potenziale necessaria per questo tipo di trasporto 13

14 Molecole di colorante Membrana Equilibrio 14

15 Molecole di colorante Membrana (in sezione) Equilibrio 15

16 3.3 Nel trasporto passivo le sostanze diffondono attraverso la membrana senza alcun consumo di energia Check Che cosa si intende per trasporto passivo? 16

17 3.4 La diffusione dell acqua attraverso una membrana semipermeabile avviene per osmosi La capacità dell acqua di muoversi attraverso le membrane è fondamentale per la vita della cellula Il flusso di acqua attraverso le membrane avviene per osmosi, in risposta alla concentrazione dei soluti all esterno della cellula L osmosi sposta l acqua secondo gradiente finché la concentrazione del soluto è uguale da entrambi i lati della membrana 17

18 Minore concentrazione di soluto Maggiore concentrazione di soluto Uguale concentrazione di soluto Molecola di soluto H 2 O Membrana selettivamente permeabile Molecola d acqua Molecola di soluto circondata da molecole d acqua Flusso netto di acqua 18

19 3.4 La diffusione dell acqua attraverso una membrana semipermeabile avviene per osmosi Check Qual è la direzione del flusso netto di acqua tra due soluzioni di saccarosio (una allo 0,5% e l altra al 2%) separate da una membrana non permeabile al saccarosio? 19

20 3.5 L equilibrio idrico tra le cellule e l ambiente circostante è fondamentale per la sopravvivenza degli organismi Quando due soluzioni hanno diversa concentrazione di soluti quella in cui il soluto è più concentrato si dice ipertonica quella in cui il soluto è meno concentrato si dice ipotonica Quando due soluzioni hanno la stessa concentrazione di soluti si dicono entrambe isotoniche 20

21 3.5 L equilibrio idrico tra le cellule e l ambiente circostante è fondamentale per la sopravvivenza degli organismi La maggior parte degli organismi è dotata di meccanismi di osmoregolazione per mantenere un equilibrio idrico con l ambiente circostante Ciò permette di evitare l eccessivo accumulo di acqua in un ambiente ipotonico E l eccessiva perdita di acqua in un ambiente ipertonico Le cellule animali e vegetali rispondono diversamente alla tonicità dell ambiente circostante 21

22 Soluzione isotonica Soluzione ipotonica Soluzione ipertonica Cellula animale (A) Normale (B) Lisi (C) Raggrinzita Membrana plasmatica Cellula vegetale (D) Perdita di turgore (E) Turgida (F) Raggrinzita 22

23 3.5 L equilibrio idrico tra le cellule e l ambiente circostante è fondamentale per la sopravvivenza degli organismi Check Considerando quanto hai appena appreso sull equilibrio idrico, come puoi spiegare la funzione dei vacuoli contrattili di protisti come Paramecium? 23

24 3.6 Le proteine di trasporto facilitano la diffusione di alcune molecole attraverso la membrana Molte molecole idrofile o di grandi dimensioni possono attraversare la membrana cellulare solo grazie alle proteine di trasporto Questo tipo di trasporto passivo (non richiede energia) è chiamato diffusione facilitata Le acquaporine sono proteine canale che permettono uno scambio più veloce delle molecole d acqua con l esterno 24

25 3.6 Le proteine di trasporto facilitano la diffusione di alcune molecole attraverso la membrana Le proteine di trasporto possono funzionare in diversi modi Alcune si comportano come canali che sono si lasciano attraversare da molecole idrofile Altre si legano a una specifica molecola, cambiano forma e la riversano dal lato opposto della membrana In ogni caso le proteine di trasporto sono specifiche per i propri passeggeri 25

26 soluto proteina canale CITOPLASMA 26

27 27

28 3.6 Le proteine di trasporto facilitano la diffusione di alcune molecole attraverso la membrana Check In che modo le proteine di trasporto contribuiscono alla permeabilità selettiva di una membrana? 28

29 3.7 Le cellule consumano energia per trasportare un soluto contro il gradiente di concentrazione Le cellule sono dotate anche di meccanismi di trasporto attivo per trasferire soluti contro gradiente di concentrazione Questi sistemi richiedono energia, solitamente sotto forma di ATP L ATP, fosforilando la proteina di trasporto, permette un cambiamento di forma necessario per il trasferimento del soluto dal lato opposto della membrana 29

30 30

31 31

32 32

33

34 3.7 Le cellule consumano energia per trasportare un soluto contro il gradiente di concentrazione Check Lo ione Ca 2+ viene spostato fuori dalla cellula grazie al trasporto attivo La concentrazione di questo ione è maggiore dentro o fuori dalla cellula? Spiega la tua risposta 34

35 3.8 Le grandi molecole attraversano le membrane mediante esocitosi ed endocitosi La cellula sfrutta due processi per spostare materiali voluminosi attraverso la membrana Esocitosi: vescicole di trasporto cariche di macromolecole si fondono con la membrana cellulare e liberano all esterno il proprio contenuto Endocitosi: la cellula ingloba materiale presente all esterno in una vescicola che trasferisce al proprio interno In entrambi i casi il materiale trasportato si trova all interno di vescicole esplorando 35

36 3.8 Le grandi molecole attraversano le membrane mediante esocitosi ed endocitosi Esistono tre tipi di endocitosi Fagocitosi: la cellula avvolge una particella mediante estroflessioni della membrana chiamate pseudopodi e la ingloba all interno di un vacuolo Pinocitosi: la cellula inghiotte goccioline di liquido in minuscole vescicole Endocitosi mediata da recettori: proteine-recettore si legano a molecole specifiche, poi la porzione di membrana contenente i recettori si introflette e si chiude in una vescicola che trasporta nel citoplasma le molecole inglobate esplorando 36

37 Fagocitosi FLUIDO CITOPLASMA EXTRACELLULARE Pseudopodio Food being ingested Pseudopodio dell ameba Batterio Cibo o altre particelle Vacuolo alimentare Vacuolo alimentare Pinocitosi Membrana plasmatica Vescicola Endocitosi mediata da recettori Recettore Proteina di rivestimento Vescicola rivestita Membrana plasmatica Fossetta rivestita Molecola specifica Fossetta rivestita Materiale legato ai recettori 37

38 LA FAGOCITOSI FLUIDO CITOPLASMA EXTRACELLULARE Pseudopodio Pseudopodio dell ameba Batterio Cibo o altre particelle Vacuolo alimentare Vacuolo alimentare 38

39 LA PINOCITOSI Membrana plasamtica Vescicola Membrana plasmatica 39

40 L ENDOCITOSI MEDIATA DA RECETTORI Recettore Proteina di rivestimento Vescicola rivestita Membrana plasmatica Fossetta rivestita Molecola specifica Fossetta rivestita Materiale legato ai recettori 40

41 3.8 Le grandi molecole attraversano le membrane mediante esocitosi ed endocitosi Check Quale processo fa aumentare le dimensioni della membrana plasmatica: l esocitosi o l endocitosi? esplorando 41

42 Lezione 2 LA CELLULA E L ENERGIA 42

43 3.9 Quando compie un lavoro la cellula trasforma l energia La cellula agisce come una fabbrica chimica in miniatura, capace di compiere migliaia di reazioni La cellula utilizza l energia per fabbricare membrane e organuli cellulari, sintetizzare prodotti, trasportare le strutture al proprio interno o per spostarsi attivamente nell ambiente 43

44 3.9 Quando compie un lavoro la cellula trasforma l energia L energia è definita come la capacità di svolgere un lavoro L energia cinetica è l energia dei corpi in movimento L energia potenziale è l energia che un oggetto possiede in virtù della sua struttura o della posizione che occupa 44

45 3.9 Quando compie un lavoro la cellula trasforma l energia Un oggetto che si muove (dotato di energia cinetica) può compiere un lavoro trasferendo il proprio moto ad altri corpi materiali Un giocatore di biliardo utilizza il movimento della stecca per spingere la palla, la quale a sua volta mette in moto altre palle Il calore è una forma di energia cinetica associata al moto casuale degli atomi o delle molecole Anche la luce è un tipo di energia cinetica che può essere catturata per compiere un lavoro 45

46 3.9 Quando compie un lavoro la cellula trasforma l energia Per compiere un lavoro, l energia potenziale deve essere convertita in energia cinetica Un tuffatore sul trampolino, possiede una certa quantità di energia potenziale derivante dalla sua posizione elevata Quando salta, la sua energia potenziale è convertita in energia cinetica L energia chimica è un tipo di energia potenziale che possiedono tutte le molecole in virtù della configurazione dei loro atomi L energia chimica è fondamentale per la vita perché è l unica forma di energia potenziale disponibile per il lavoro cellulare 46

47 L energia potenziale del tuffatore è maggiore sul trampolino Durante il tuffo, l energia potenziale si trasforma in energia cinetica Risalendo sul trampolino, il tuffatore trasforma l energia cinetica del movimento muscolare in energia potenziale L energia cinetica del tuffatore è minore nell acqua 47

48 3.9 Quando compie un lavoro la cellula trasforma l energia Check Quale forma di energia possiede un oggetto a riposo? 48

49 3.10 Le leggi della termodinamica regolano le trasformazioni di energia Lo studio delle trasformazioni di energia che interessano la materia è chiamato termodinamica In termodinamica si indica come sistema l insieme dei corpi materiali considerati Come ambiente tutto ciò che circonda il sistema Un sistema può essere una singola cellula o l intero pianeta Un organismo è considerato un sistema aperto perché può scambiare energia e materia con l ambiente circostante 49

50 3.10 Le leggi della termodinamica regolano le trasformazioni di energia Esistono due leggi fondamentali che governano la trasformazione di energia negli organismi Il primo principio della termodinamica: l energia dell Universo è costante Il secondo principio della termodinamica: ogni trasformazione di energia comporta un aumento del disordine dell Universo L entropia è una misura del grado di disordine di un sistema 50

51 Carburante Conversione di energia Prodotti di scarto Energia termica Benzina Ossigeno Combustione Energia cinetica (del movimento) Conversione dell energia in un automobile Diossido di carbonio Acqua Calore Glucosio Respirazione cellulare Diossido di carbonio Ossigeno Energia per il lavoro cellulare Conversione dell energia in una cellula Acqua 51

52 Carburante Conversione dell energia Prodotti di scarto Benzina Ossigeno Energia termica Combustione Energia cinetica (del movimento) Conversione dell energia in un automobile Diossido di carbonio Acqua 52

53 Carburante Conversione di energia Prodotti di scarto Calore Glucosio Respirazione cellulare Diossido di carbonio Ossigeno Energia per il lavoro cellulare Conversione dell energia in una cellula Acqua 53

54 3.10 Le leggi della termodinamica regolano le trasformazioni di energia Check Come puoi spiegare la diffusione di un soluto attraverso una membrana utilizzando il secondo principio della termodinamica? 54

55 3.11 Alcune reazioni chimiche liberano energia, altre la immagazzinano Una reazione esoergonica è una reazione chimica che libera energia I reagenti hanno legami covalenti che contengono più energia rispetto ai legami dei prodotti La reazione libera nell ambiente esterno una quantità di energia pari alla differenza tra l energia potenziale dei reagenti e quella dei prodotti La respirazione cellulare è un processo esoergonico in cui l ossigeno è utilizzato per convertire l energia chimica dello zucchero in lavoro 55

56 Energia potenziale delle molecole Reagenti Energia liberata Quantità di energia libera Prodotti 56

57 3.11 Alcune reazioni chimiche liberano energia, altre la immagazzinano Una reazione endoergonica è una reazione chimica che richiede un apporto netto di energia In una reazione endoergonica l energia viene assorbita dall ambiente e impiegata per generare prodotti che contengono più energia dei reagenti L energia viene immagazzinata come energia potenziale nei legami covalenti delle molecole dei prodotti La fotosintesi è un processo endoergonico: utilizzando reagenti a basso contenuto energetico e sfruttando l energia solare, produce molecole ricche di energia 57

58 Energia potenziale delle molecole Prodotti Energia assorbita Quantità di energia assorbita Reagenti 58

59 3.11 Alcune reazioni chimiche liberano energia, altre la immagazzinano In qualsiasi organismo le diverse cellule svolgono in modo coordinato migliaia di reazioni esoergoniche ed endoergoniche differenti Il complesso delle reazioni chimiche svolte da un organismo è indicato come metabolismo cellulare Una via metabolica è una serie di reazioni chimiche che determinano la sintesi o la demolizione di molecole complesse 59

60 3.11 Alcune reazioni chimiche liberano energia, altre la immagazzinano L accoppiamento energetico è la capacità fondamentale delle cellule di sfruttare l energia prodotta da reazioni esoergoniche per alimentare reazioni endoergoniche La chiave di volta dell accoppiamento energetico è l ATP 60

61 3.11 Alcune reazioni chimiche liberano energia, altre la immagazzinano Check Considerando il principio della conservazione dell energia, qual è il destino dell energia ricavata dal cibo durante la reazione esoergonica della respirazione cellulare? 61

62 3.12 L ATP trasporta l energia chimica dove è necessaria L ATP (adenosinatrifosfato) è la moneta per gli scambi energetici della cellula È formato da una base azotata (adenina), uno zucchero pentoso (ribosio) e tre gruppi fosfato La repulsione dovuta alle tre cariche negative presenti sui gruppi fosfato rende questa molecola simile a una molla compressa pronta a scattare I legami dei gruppi fosfato, infatti, sono molto instabili e possono essere facilmente idrolizzati (cioè spezzati aggiungendo H 2 O) 62

63 3.12 L ATP trasporta l energia chimica dove è necessaria L idrolisi dell ATP è una reazione esoergonica La cellula abbina questa reazione a un processo endoergonico, di solito trasferendo il gruppo fosfato su un altra molecola tramite una reazione di fosforilazione In questa reazione la molecola fosforilata riceve energia dall ATP che si trasforma in ADP (adenosindifosfato) L idrolisi dell ATP può alimentare tre tipi di lavoro cellulare Lavoro chimico Lavoro meccanico Lavoro di trasporto 63

64 Adenosina Trifosfato (ATP) Gruppo fosfato Adenina Ribosio 64

65 Adenosina Trifosfato (ATP) Gruppo fosfato Adenina Ribosio Idrolisi + Adenosina Difosfato (ADP) 65

66 Lavoro chimico Lavoro meccanico Lavoro di trasporto Soluto Reagenti Proteina motrice Proteina di membrana Prodotti Molecola formata Movimento della proteina Trasporto del soluto 66

67 3.12 L ATP trasporta l energia chimica dove è necessaria L ATP è una risorsa rinnovabile che le cellule sono in grado di rigenerare continuamente Quando viene liberata energia da un processo esoergonico, come la glicolisi, l energia viene utilizzata in una reazione endoergonica per generare ATP partendo da una molecola di ADP e un gruppo fosfato 67

68 Energia proveniente dalle reazioni esoergoniche Energia disponibile per le reazioni endoergoniche 68

69 3.12 L ATP trasporta l energia chimica dove è necessaria Check In che modo l ATP trasferisce l energia ricavata dai processi esoergonici ai reagenti che partecipano a processi endoergonici? 69

70 3.13 La fotosintesi e la respirazione cellulare sono due processi interdipendenti La fotosintesi è un processo biochimico complesso che avviene in due fasi La prima è chiamata fase luminosa, perché richiede la presenza di luce Nella fase luminosa l energia luminosa è convertita in energia chimica La seconda è chiamata fase oscura, perché non richiede la presenza di luce Nella fase oscura avviene la sintesi degli zuccheri esplorando

71 3.13 La fotosintesi e la respirazione cellulare sono due processi interdipendenti Nella fase luminosa l energia luminosa assorbita dalla clorofilla è impiegata per trasferire elettroni e ioni H + dall acqua al NADP +, riducendolo così a NADPH Il NADP + è un trasportatore di elettroni che raccoglie gli elettroni ricchi di energia per alimentare le fasi successive della fotosintesi esplorando Alcune passaggi della fase luminosa generano ATP subito disponibile

72 3.13 La fotosintesi e la respirazione cellulare sono due processi interdipendenti La fase oscura comprende una serie ciclica di reazioni chiamata ciclo di Calvin Nel ciclo di Calvin vengono sintetizzate molecole di zuccheri a partire dal CO 2 e dalle molecole a elevato contenuto energetico prodotte dalla fase luminosa L incorporazione del CO 2 in molecole organiche è chiamata fissazione del carbonio esplorando

73 H 2 O CO 2 Cloroplasto Luce NADP + ADP P REAZIONI LUMINOSE (nei tilacoidi) ATP CICLO DI CALVIN (nello stroma) NADPH O 2 Zucchero

74 3.13 La fotosintesi e la respirazione cellulare sono due processi interdipendenti La fotosintesi è costituita da numerose reazioni di ossidoriduzione Le molecole di acqua si scindono liberando O 2 : in realtà si ossidano, cioè perdono elettroni e ioni idrogeno (H + ) Il CO 2 acquista elettroni e ioni idrogeno, riducendosi a glucosio esplorando

75 3.13 La fotosintesi e la respirazione cellulare sono due processi interdipendenti La respirazione cellulare, attraverso una serie di reazioni redox, libera l energia chimica contenuta nel glucosio Per farlo, lo zucchero viene ossidato a CO 2 e l O 2 ridotto ad H 2 O Gli elettroni perdono energia potenziale durante questa serie di ossidoriduzioni Al contrario, nella fotosintesi, l H 2 O si ossida, il CO 2 si riduce e gli elettroni acquistano energia esplorando

76

77 3.13 La fotosintesi e la respirazione cellulare sono due processi interdipendenti Nella fotosintesi gli elettroni vengono spinti a un livello energetico superiore grazie all energia luminosa catturata dalle molecole di clorofilla In questo modo la fotosintesi trasforma l energia luminosa in energia chimica L energia chimica è immagazzinata nei legami chimici delle molecole di zucchero esplorando

78 Lezione 3 COME FUNZIONANO GLI ENZIMI 78

79 3.14 Gli enzimi accelerano le reazioni chimiche abbassando le richieste energetiche La cellula ha un continuo rifornimento di energia sotto forma di ATP, ma questa non è direttamente disponibile Per dare il via a una qualsiasi reazione bisogna superare una barriera energetica chiamata energia di attivazione (E A ) Questa energia serve per spezzare i legami dei reagenti e permettere la formazione di nuovi 79

80 3.14 Gli enzimi accelerano le reazioni chimiche abbassando le richieste energetiche Molte reazioni sono accelerate da un aumento di temperatura: in questo modo però la cellula non può decidere su quali agire Gli enzimi sono catalizzatori biologici in grado di aumentare la velocità delle reazioni in modo selettivo Gli enzimi accelerano le reazioni abbassando la barriera della E A e non vengono consumati nel processo 80

81 Reazione senza l enzima Reagenti Reazione con l enzima E A senza l enzima E A con l enzima Differenza netta di energia (non cambia) Andamento della reazione Prodotti 81

82 3.14 Gli enzimi accelerano le reazioni chimiche abbassando le richieste energetiche Check In una reazione esoergonica i reagenti possiedono più energia dei prodotti Perché, secondo te, un enzima non può trasformare una reazione esoergonica in una reazione endoergonica (in cui i reagenti hanno meno energia dei prodotti)? 82

83 3.15 Ogni reazione cellulare è catalizzata da un enzima specifico Ogni enzima ha una particolare forma che gli permette di interagire con uno specifico substrato e catalizzare una determinata reazione Il substrato si lega a una regione dell enzima chiamata sito attivo mediante legami deboli Il legame determina un cambiamento della conformazione del sito attivo che a sua volta induce un cambiamento nei legami del substrato Il cambiamento indotto nel substrato favorisce la reazione catalizzata dall enzima 83

84 1 Enzima disponibile con il sito attivo libero Sito attivo Enzima (saccarasi) 84

85 1 Enzima disponibile con il sito attivo libero Sito attivo Enzima (saccarasi) Substrato (saccarosio) 2 Il substrato si lega all enzima (adattamento indotto) 85

86 1 Enzima disponibile con il sito attivo libero Sito attivo Enzima (saccarasi) Substrato (saccarosio) 2 Il substrato si lega all enzima (adattamento indotto) 3 Conversione del substrato nei prodotti 86

87 1 Enzima disponibile con il sito attivo libero Sito attivo Glucosio Enzima (saccarasi) Substrato (saccarosio) 2 Il substrato si lega all enzima (adattamento indotto) Fruttosio 4 I prodotti sono liberati 3 Conversione del substrato nei prodotti 87

88 3.15 Ogni reazione cellulare è catalizzata da un enzima specifico La forma di un enzima è influenzata dall ambiente: per questo esistono condizioni ottimali di attività per ogni enzima La temperatura è molto importante Se troppo bassa non ci saranno abbastanza collisioni tra il sito attivo dell enzima e i reagenti Se troppo alta l enzima sarà denaturato perdendo ogni funzione Anche il ph e la concentrazione di sali sono in grado di influire sull attività degli enzimi 88

89 3.15 Ogni reazione cellulare è catalizzata da un enzima specifico Per funzionare molti enzimi hanno bisogno di molecole non proteiche chiamate cofattori I cofattori possono essere di natura organica come ioni metallici Altri sono molecole organiche chiamate coenzimi, come per esempio moltissime vitamine 89

90 3.15 Ogni reazione cellulare è catalizzata da un enzima specifico Check Perché ogni enzima agisce su un determinato substrato e non esistono invece enzimi in grado di accelerare più tipi di reazioni chimiche? 90

91 3.16 L attività enzimatica può essere bloccata o regolata da molecole speciali Un composto in grado di interferire con l attività di un enzima è chiamato inibitore Se si unisce a un enzima con un legame covalente, l inibizione è generalmente irreversibile Se si unisce a un enzima con un legame debole, l inibizione è reversibile 91

92 3.16 L attività enzimatica può essere bloccata o regolata da molecole speciali Gli inibitori competitivi hanno una struttura simile al normale substrato dell enzima e competono con esso per occupare il sito attivo Substrato Enzima Sito attivo Inibitore competitivo Legame normale del substrato Inibizione competitiva Copyright 2009 Pearson Education, Inc. 92

93 3.16 L attività enzimatica può essere bloccata o regolata da molecole speciali Gli inibitori non competitivi si legano all enzima modificandone la forma in modo che il sito attivo non riesce più ad accogliere il substrato Substrato Enzima Sito attivo Inibitore non competitivo Legame normale del substrato Inibizione non competitiva Copyright 2009 Pearson Education, Inc. 93

94 3.16 L attività enzimatica può essere bloccata o regolata da molecole speciali La cellula usa gli inbitori per regolare il proprio metabolismo Feedback negativo: il prodotto finale di una via metabolica è un inibitore di uno dei primi passaggi della via stessa In questo modo più prodotto è disponibile, più è forte l inibizione e viceversa Il feedback negativo è uno dei più importanti meccanismi di regolazione del metabolismo cellulare 94

95 3.16 L attività enzimatica può essere bloccata o regolata da molecole speciali Check Perché i meccanismi a feedback negativo permettono alla cellula di evitare sprechi? 95

Capitolo 5 L energia e il trasporto

Capitolo 5 L energia e il trasporto Capitolo 5 L energia e il trasporto La cellula e l energia 5.1 L energia è la capacità di produrre lavoro Tutti gli organismi hanno bisogno di energia per vivere. L energia è definita come la capacità

Dettagli

5.10 Grazie alle proteine, la membrana plasmatica svolge molteplici funzioni

5.10 Grazie alle proteine, la membrana plasmatica svolge molteplici funzioni 5.10 Grazie alle proteine, la membrana plasmatica svolge molteplici funzioni Molte proteine della membrana plasmatica sono enzimi appartenenti a squadre di catalizzatori che agiscono nella catena di montaggio

Dettagli

la cellula al lavoro: cenni di termodinamica, enzimi, struttura della membrana plasmatica e il trasporto di membrana

la cellula al lavoro: cenni di termodinamica, enzimi, struttura della membrana plasmatica e il trasporto di membrana la cellula al lavoro: cenni di termodinamica, enzimi, struttura della membrana plasmatica e il trasporto di membrana Forme di energia L energia è la capacità di trasferire calore o compiere un lavoro.

Dettagli

Trasporto/ diffusione/osmosi

Trasporto/ diffusione/osmosi Trasporto/ diffusione/osmosi 1 La membrana plasmatica è una struttura dinamica Si tratta di un doppio strato fosfolipidico con proteine integrate. La consistenza oleosa del doppio strato consente i movimenti

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

Le membrane cellulari

Le membrane cellulari Le membrane cellulari La struttura delle membrane biologiche Le membrane cellulari sono formate da un doppio strato fosfolipidico dove si trovano varie proteine, che possono essere: periferiche: si trovano

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

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

Trasporto di membrana

Trasporto di membrana Trasporto di membrana CdL Tecnici di Lab Biomedico AA. 2011/12 Prof.ssa Frabetti Trasporto di membrana molecole piccole molecole grosse trasporto passivo trasporto attivo (con pompe o cotrasportatori)

Dettagli

Jay Phelan, Maria Cristina Pignocchino. Scopriamo la biologia

Jay Phelan, Maria Cristina Pignocchino. Scopriamo la biologia Jay Phelan, Maria Cristina Pignocchino Scopriamo la biologia Capitolo 3 La vita delle cellule 3 1. Dalle biomolecole alle cellule Nelle cellule c è un organizzazione gerarchica della materia: le biomolecole

Dettagli

Scambi di sostanze tra cellule e ambiente

Scambi di sostanze tra cellule e ambiente Scambi di sostanze tra cellule e ambiente Il trasporto attraverso la membrana Diffusione attraverso una membrana semipermeabile Le membrane cellulari si lasciano attraversare da alcune sostanze in maniera

Dettagli

Percorso formativo disciplinare. Disciplina: SCIENZE NATURALI. Anno scolastico 2016/2017 INTRODUZIONE LE IDEE FONDANTI DELLA BIOLOGIA:

Percorso formativo disciplinare. Disciplina: SCIENZE NATURALI. Anno scolastico 2016/2017 INTRODUZIONE LE IDEE FONDANTI DELLA BIOLOGIA: Percorso formativo disciplinare Disciplina: SCIENZE NATURALI CLASSE 2 Ct LICEO CLASSICO Anno scolastico 2016/2017 INTRODUZIONE LE IDEE FONDANTI DELLA BIOLOGIA: TEMA n 1: la Biologia è la scienza della

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

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

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

METABOLISMO CELLULARE

METABOLISMO CELLULARE METABOLISMO CELLULARE Il funzionamento della cellula Le cellule sono veri e propri esseri viventi: sono capaci di alimentarsi, di crescere, di produrre nuove sostanze, di riprodursi, di espellere rifiuti

Dettagli

L ATP E L ENERGIA LA CHIMICA DELLA VITA GSCATULLO

L ATP E L ENERGIA LA CHIMICA DELLA VITA GSCATULLO L ATP E L ENERGIA LA CHIMICA DELLA VITA GSCATULLO ( L ATP e l energia L energia Energia e reazioni chimiche Una reazione chimica avviene quando gli atomi possiedono energia a sufficiente a combinarsi tra

Dettagli

! Concetto di membrana. ! Struttura delle membrane biologiche. Importanza biologica Definizione: Pellicola oleosa sottilissima

! Concetto di membrana. ! Struttura delle membrane biologiche. Importanza biologica Definizione: Pellicola oleosa sottilissima ! Concetto di membrana! Struttura delle membrane biologiche Importanza biologica Definizione: Pellicola oleosa sottilissima Struttura sovramolecolare oligosaccaride Membrana plasmatica Membrane interne

Dettagli

Lezione 1: Atomi e molecole:

Lezione 1: Atomi e molecole: Lezione 1: Atomi e molecole: La materia è costituita da elementi chimici in forma pura o in combinazioni dette composti. La vita richiede circa 25 elementi chimici. La struttura atomica determina il comportamento

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

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

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 per la vita Bibliografia I colori della biologia Giusti- Gatti- Anelli Pearson Ed.

Energia per la vita Bibliografia I colori della biologia Giusti- Gatti- Anelli Pearson Ed. Energia per la vita Bibliografia I colori della biologia Giusti- Gatti- Anelli Pearson Ed. Ogni alimento che ingeriamo viene scomposto attraverso i processi digestivi nelle sue molecole costituenti come

Dettagli

5. Trasporto di membrana

5. Trasporto di membrana 5. Trasporto di membrana contiene materiale protetto da copyright, ad esclusivo uso personale; 1 non è consentita diffusione ed utilizzo di tipo commerciale Le membrane biologiche hanno una permeabilità

Dettagli

proteine enzimi RNA ribozimi substrati altamente specifici -asi

proteine enzimi RNA ribozimi substrati altamente specifici -asi I catalizzatori sono sostanze che aumentano la velocità delle reazioni senza subire modificazioni. Un catalizzatore non induce una reazione che non può avvenire, fa solo in modo che avvenga più velocemente.

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

MEMBRANA CELLULRE. La membrana plasmatica svolge molteplici funzioni:

MEMBRANA CELLULRE. La membrana plasmatica svolge molteplici funzioni: MEMBRANA CELLULRE MEMBRANA CELLULRE La membrana plasmatica svolge molteplici funzioni: Regola gli scambi di sostanze tra interno ed esterno delle cellule e degli organismi unicellulari Protegge l integrità

Dettagli

Permeabilità Di Membrana Cellulare

Permeabilità Di Membrana Cellulare Permeabilità Di Membrana Cellulare Le membrane biologiche rappresentano una barriera per le molecole polari La membrana cellulare controlla il volume, la componente ionica e molecolare della cellula Una

Dettagli

TRASPORTO CELLULARE. Movimento di molecole e ioni attraverso la membrana plasmatica

TRASPORTO CELLULARE. Movimento di molecole e ioni attraverso la membrana plasmatica TRASPORTO CELLULARE Movimento di molecole e ioni attraverso la membrana plasmatica Il trasporto attraverso le membrane è governato da Fattori cinetici Fattori termodinamici MEMBRANE BIOLOGICHE gradienti

Dettagli

Permeabilità Di Membrana Cellulare

Permeabilità Di Membrana Cellulare Permeabilità Di Membrana Cellulare Le membrane biologiche rappresentano una barriera per le molecole polari La membrana cellulare controlla il volume, la componente ionica e molecolare della cellula Una

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

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

I componenti chimici delle cellule

I componenti chimici delle cellule I componenti chimici delle cellule Piccole molecole Macromolecole Piccole molecole C, H, N ed O costituiscono quasi il 99% del peso di una cellula Il 70 % della massa di una cellula è costituito da acqua

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

Proprietà e funzioni della membrana plasmatica

Proprietà e funzioni della membrana plasmatica Proprietà e funzioni della membrana plasmatica Proprietà e funzioni della membrana plasmatica Il plasmalemma costituisce il dispositivo di regolazione degli scambi fra l ambiente extra ed intra cellulare:

Dettagli

BIOENERGETICA IL METABOLISMO RISULTA DALL INSIEME DELLE REAZIONI CHIMICHE CHE PERMETTONO AI SISTEMI VIVENTI DI UTILIZZARE ENERGIA E MATERIA

BIOENERGETICA IL METABOLISMO RISULTA DALL INSIEME DELLE REAZIONI CHIMICHE CHE PERMETTONO AI SISTEMI VIVENTI DI UTILIZZARE ENERGIA E MATERIA Cap.15 BIOENERGETICA IL METABOLISMO RISULTA DALL INSIEME DELLE REAZIONI CHIMICHE CHE PERMETTONO AI SISTEMI VIVENTI DI UTILIZZARE ENERGIA E MATERIA I Legge della Termodinamica: Il contenuto energetico dell

Dettagli

Percorso formativo disciplinare. Disciplina: SCIENZE NATURALI. Anno scolastico 2016/2017 INTRODUZIONE LE IDEE FONDANTI DELLA BIOLOGIA:

Percorso formativo disciplinare. Disciplina: SCIENZE NATURALI. Anno scolastico 2016/2017 INTRODUZIONE LE IDEE FONDANTI DELLA BIOLOGIA: Percorso formativo disciplinare Disciplina: SCIENZE NATURALI CLASSE 2 Dm LICEO CLASSICO Anno scolastico 2016/2017 INTRODUZIONE LE IDEE FONDANTI DELLA BIOLOGIA: TEMA n 1: la Biologia è la scienza della

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

Principi di Biochimica

Principi di Biochimica Principi di Biochimica Augusto Innocenti Biologo Nutrizionista Perfezionamento in Biochimica e Biologia Molecolare Phd in Neurobiologia e Neurofisiologia Materia: Atomi e Molecole La materie è costituita

Dettagli

I componenti chimici delle cellule

I componenti chimici delle cellule I componenti chimici delle cellule Piccole molecole Macromolecole Piccole molecole C, H, N ed O costituiscono quasi il 99% del peso di una cellula Il 70 % della massa di una cellula è costituito da acqua

Dettagli

Il livello cellulare di organizzazione: la struttura cellulare. Cattedra di Fisiologia Umana

Il livello cellulare di organizzazione: la struttura cellulare. Cattedra di Fisiologia Umana Il livello cellulare di organizzazione: la struttura cellulare Cattedra di Fisiologia Umana 1. La diversità delle cellule nel corpo umano Le cellule del corpo hanno molte differenti forme ed una varietà

Dettagli

Enzimi = catalizzatori di una reazione biochimica Caratteristiche: Specificità: ogni enzima riconosce specificamente il/i substrato/i e non altre

Enzimi = catalizzatori di una reazione biochimica Caratteristiche: Specificità: ogni enzima riconosce specificamente il/i substrato/i e non altre Enzimi = catalizzatori di una reazione biochimica Caratteristiche: Specificità: ogni enzima riconosce specificamente il/i substrato/i e non altre molecole, anche chimicamente simili al substrato. Saturabilità:

Dettagli

Funzioni dei nucleotidi

Funzioni dei nucleotidi Funzioni dei nucleotidi monomeri degli acidi nucleici esempi di altre funzioni ATP: moneta energetica GTP: fonte di energia nella sintesi proteica camp: secondo messaggero nella trasduzione del segnale

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

UNITA 1 LE MOLECOLE DELLA VITA :

UNITA 1 LE MOLECOLE DELLA VITA : Percorso formativo disciplinare Disciplina: SCIENZE NATURALI CLASSE 2 Cm LICEO CLASSICO Anno scolastico 2018/2019 Prof. Loris Sampaolesi INTRODUZIONE LE IDEE FONDANTI DELLA BIOLOGIA: TEMA n 1: la Biologia

Dettagli

PERMEABILITA DI UN DOPPIO STRATO FOSFOLIPIDICO ARTIFICIALE (PRIVO DI PROTEINE)

PERMEABILITA DI UN DOPPIO STRATO FOSFOLIPIDICO ARTIFICIALE (PRIVO DI PROTEINE) PERMEABILITA DI UN DOPPIO STRATO FOSFOLIPIDICO ARTIFICIALE (PRIVO DI PROTEINE) NELLE MEMBRANE CELLULARI IL COMPORTAMENTO PUÒ ESSERE MOLTO DIVERSO (GRAZIE ALLA PRESENZA DELLE PROTEINE) PICCOLE MOLECOLE

Dettagli

Le membrane cellulari CORSO DI BIOLOGIA, PER OSTETRICIA

Le membrane cellulari CORSO DI BIOLOGIA, PER OSTETRICIA Le membrane cellulari CORSO DI BIOLOGIA, PER OSTETRICIA LE MEMBRANE CELLULARI Sono costituite da Lipidi, Proteine e Carboidrati LE MEMBRANE CELLULARI Modello del mosaico fluido: il doppio strato lipidico

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

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

Lo scopo della biochimica è la comprensione della vita in termini molecolari.

Lo scopo della biochimica è la comprensione della vita in termini molecolari. Lo scopo della biochimica è la comprensione della vita in termini molecolari. Sebbene la biochimica venga spesso descritta come una scienza della vita e il suo sviluppo venga messo in relazione con la

Dettagli

Il trasporto attraverso la membrana plasmatica LEZIONE NR PSICOBIOLOGIA

Il trasporto attraverso la membrana plasmatica LEZIONE NR PSICOBIOLOGIA Il trasporto attraverso la membrana plasmatica LEZIONE NR. 10 - PSICOBIOLOGIA DIFFUSIONE, OSMOSI ED EQUILIBRIO ELETTROCHIMICO L unione di un soluto in una soluzione avviene attraverso un processo denominato

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

Struttura della membrana plasmatica

Struttura della membrana plasmatica Struttura della membrana plasmatica Le membrane biologiche La struttura e la funzione delle cellule dipendono in modo critico dalle membrane che: separano l ambiente esterno della cellula da quello interno

Dettagli

BIOLOGIA GENERALE 19 dicembre 2006

BIOLOGIA GENERALE 19 dicembre 2006 Biologia generale Massolo Alessandro massolo@unifi.it; Tel. 347-9403330 BIOLOGIA GENERALE 19 dicembre 2006 Facoltà di Psicologia Corso di Laurea in Scienze e Tecniche di Psicologia Generale e Sperimentale

Dettagli

B.U.S.-T.C.S. B. Pascal Reggio Emilia

B.U.S.-T.C.S. B. Pascal Reggio Emilia Anno Scolastico 2006/2007 Classi 1 e Compiti per le vacanze Materia: Scienze B.U.S.-T.C.S. B. Pascal Reggio Emilia Agli allievi che hanno ottenuto la promozione alla classe seconda senza il debito in Scienze,

Dettagli

La scoperta delle cellule

La scoperta delle cellule La scoperta delle cellule Nella seconda metà del 1600 Anton Van Leeuwenhoek con un rudimentale microscopio osserva in alcune gocce d acqua gli «animalculi». Descrive anche gli spermatozoi e i globuli rossi

Dettagli

Biologia generale Robert J. Brooker, Eric P. Widmaier, Linda E. Graham, Peter D. Stiling Copyright 2009 The McGraw-Hill Companies srl

Biologia generale Robert J. Brooker, Eric P. Widmaier, Linda E. Graham, Peter D. Stiling Copyright 2009 The McGraw-Hill Companies srl RISPOSTE AGLI SPUNTI DI RIFLESSIONE Figura 5.4 Capitolo 5 RISPOSTA : La bassa temperatura impedisce la diffusione laterale delle proteine di membrane. Quindi, dopo la fusione, tutte le proteine di topo

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

Membrane Biologiche. Barriere per confinare sostanze o attività in ambienti specifici. Costituite da lipidi e proteine. Confini Cellulari Organelli

Membrane Biologiche. Barriere per confinare sostanze o attività in ambienti specifici. Costituite da lipidi e proteine. Confini Cellulari Organelli Membrane Biologiche Membrane Biologiche Barriere per confinare sostanze o attività in ambienti specifici. Confini Cellulari Organelli Costituite da lipidi e proteine. Sistema di Endomembrane Delimitano

Dettagli

I sistemi viventi sono macchine biochimiche (isotermiche e isobariche) azionate dall energia chimica contenuta nel cibo

I sistemi viventi sono macchine biochimiche (isotermiche e isobariche) azionate dall energia chimica contenuta nel cibo La rete del metabolismo I sistemi viventi sono macchine biochimiche (isotermiche e isobariche) azionate dall energia chimica contenuta nel cibo Metabolismo Il metabolismo è la grande e altamente integrata

Dettagli

Anno scolastico 2015/16

Anno scolastico 2015/16 Anno scolastico 2015/16 P R O G R A M M A S V O L T O Docente: David Fiacchini Materia: Scienze Naturali - Classe - - Indirizzo - 2^C Liceo Scientifico Primo quadrimestre UNITA DIDATTICA FORMATIVA n. 1

Dettagli

Movimenti dell acqua e dei soluti nella cellula vegetale

Movimenti dell acqua e dei soluti nella cellula vegetale Movimenti dell acqua e dei soluti nella cellula vegetale L acqua si sposta in funzione dell energia potenziale in essa contenuta o Potenziale idrico Si sposta da una regione dove il potenziale idrico è

Dettagli

Lezione 3. Dentro la cellula eucariote. Bibliografia. I colori della biologia. Giusti Gatti Anelli. Ed. Pearson

Lezione 3. Dentro la cellula eucariote. Bibliografia. I colori della biologia. Giusti Gatti Anelli. Ed. Pearson Lezione 3 Dentro la cellula eucariote Bibliografia I colori della biologia Giusti Gatti Anelli Ed. Pearson Quali sono la struttura e le funzioni della membrana plasmatica? Qual è la funzione del nucleo?

Dettagli

COMUNICAZIONE TRA CELLULA ED AMBIENTE FGE AA

COMUNICAZIONE TRA CELLULA ED AMBIENTE FGE AA COMUNICAZIONE TRA CELLULA ED AMBIENTE FGE AA.2015-16 MECCANISMI DI TRASPORTO Trasporto transmembranario Le membrane biologiche sono barriere di permeabilità che impediscono a gran parte delle molecole

Dettagli

Jay Phelan, Maria Cristina Pignocchino. Scopriamo la biologia

Jay Phelan, Maria Cristina Pignocchino. Scopriamo la biologia Jay Phelan, Maria Cristina Pignocchino Scopriamo la biologia Capitolo 2 Le molecole della vita 3 1. Le classi delle biomolecole Le biomolecole sono composti organici formati da: catene di atomi di carbonio,

Dettagli

Orientamento delle molecole di colesterolo in un doppio strato lipidico

Orientamento delle molecole di colesterolo in un doppio strato lipidico Orientamento delle molecole di colesterolo in un doppio strato lipidico Una cellula animale contiene fino al 50% in molarità di colesterolo rispetto al totale dei lipidi di membrana Il colesterolo ha l

Dettagli

ENZIMI. Durante la reazione l enzima può essere temporaneamente modificato ma alla fine del processo ritorna nel suo stato originario, un enzima viene

ENZIMI. Durante la reazione l enzima può essere temporaneamente modificato ma alla fine del processo ritorna nel suo stato originario, un enzima viene ENZIMI Tutti gli enzimi sono PROTEINE che funzionano da catalizzatori biologici nelle reazioni cellulari, e lavorano in condizioni blande di temperatura e ph (sono in grado di aumentare la velocità delle

Dettagli

LICEO CLASSICO V.POLLIONE FORMIA A.S. 2014/2015 PROGRAMMA DI BIOLOGIA CLASSE V GINNASIO SEZIONE B C E DOCENTE: ORLANDO GIOVANNA

LICEO CLASSICO V.POLLIONE FORMIA A.S. 2014/2015 PROGRAMMA DI BIOLOGIA CLASSE V GINNASIO SEZIONE B C E DOCENTE: ORLANDO GIOVANNA LICEO CLASSICO V.POLLIONE FORMIA A.S. 2014/2015 PROGRAMMA DI BIOLOGIA CLASSE V GINNASIO SEZIONE B C E DOCENTE: ORLANDO GIOVANNA UNITA 1 LE MOLECOLE DELLA VITA Elementi composti e legami - Tutti gli organismi

Dettagli

Trasporti attraverso. Proteine di trasporto

Trasporti attraverso. Proteine di trasporto Trasporti attraverso la membrana Proteine di trasporto Diffusione Facilitata Caratteristiche dei trasporti mediati I carriers sono dotati di specificità Sono soggetti a saturazione Possono essere bloccati

Dettagli

Molti comparti cellulari sono presenti sia nelle cellule animali che vegetali

Molti comparti cellulari sono presenti sia nelle cellule animali che vegetali Molti comparti cellulari sono presenti sia nelle cellule animali che vegetali Tuttavia, questi comparti hanno spesso funzioni aggiuntive o caratteristiche particolari nella cellula vegetale Membrana plasmatica

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

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

Caratteristiche delle membrane biologiche

Caratteristiche delle membrane biologiche Membrane Biologiche Caratteristiche delle membrane biologiche 1. Le membrane sono strutture a foglio che formano setti di separazione tra compartimenti con composizione diversa tra loro. 2. Sono costituite

Dettagli

Biologia cellulare vegetale

Biologia cellulare vegetale Biologia cellulare vegetale Comparti cellulari comuni a cellule animali e vegetali Funzioni specifiche dei comparti cellulari comuni nelle cellule vegetali Molti comparti cellulari sono presenti sia nelle

Dettagli

ENZIMI. Un enzima è un catalizzatore (acceleratore) di reazioni biologiche.

ENZIMI. Un enzima è un catalizzatore (acceleratore) di reazioni biologiche. ENZIMI ENZIMI Un enzima è un catalizzatore (acceleratore) di reazioni biologiche. Catalizzatore = sostanza in grado di accelerare lo svolgimento di una reazione chimica e quindi di aumentarne la sua velocità,

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

Il potenziale di membrana a riposo

Il potenziale di membrana a riposo Il potenziale di membrana a riposo Per poter comprendere il potenziale di membrana a riposo dobbiamo considerare: i fluidi ricchi di sali presenti su entambe le facce della membrana; la membrana stessa;

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

FISIOLOGIA VEGETALE. I movimenti dell acqua e dei soluti

FISIOLOGIA VEGETALE. I movimenti dell acqua e dei soluti FISIOLOGIA VEGETALE I movimenti dell acqua e dei soluti MOVIMENTI DELL ACQUA E DEI SOLUTI L acqua si muove seguente delle differenze di potenziali di energia Il potenziale di energia è l energia che viene

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

I materiali della vita

I materiali della vita I materiali della vita I componenti chimici dei viventi Il corpo dei viventi è formato da relativamente pochi elementi chimici e in percentuale diversa da quella del mondo non vivente. Le molecole dei

Dettagli

Le modalità di trasporto attraverso la membrana plasmatica

Le modalità di trasporto attraverso la membrana plasmatica Le modalità di trasporto attraverso la membrana plasmatica Esperimento sulla diffusione di diversi tipi di composti attraverso un doppio strato lipidico sintetico Le membrane biologiche sono semipermeabili

Dettagli

Il carbonio è l elemento di base delle biomolecole. Una cellula batterica può contenere fino a 5000 tipi diversi di composti organici.

Il carbonio è l elemento di base delle biomolecole. Una cellula batterica può contenere fino a 5000 tipi diversi di composti organici. Il carbonio è l elemento di base delle biomolecole Una cellula batterica può contenere fino a 5000 tipi diversi di composti organici. 1 Il carbonio deve acquistare quattro elettroni per essere stabile

Dettagli

BIOCHIMICA. Prof. Stefania Hanau

BIOCHIMICA. Prof. Stefania Hanau BIOCHIMICA Prof. Stefania Hanau Il metabolismo ATP concetti di base e disegno generale Come fanno le cellule ad estrarre Energia dall ambiente che le circonda? Le cellule necessitano di un costante flusso

Dettagli

Laurea di I Livello in SCIENZE E TECNOLOGIE AGRARIE L 25

Laurea di I Livello in SCIENZE E TECNOLOGIE AGRARIE L 25 Laurea di I Livello in SCIENZE E TECNOLOGIE AGRARIE L 25 Corso Integrato Chimica Agraria (12 CFU) Moduli didattici Biochimica e Fisiologia Vegetale (6 CFU) Chimica del Suolo (6 CFU) Prof. Maria Rosaria

Dettagli

nm di spessore

nm di spessore 7.5-10 nm di spessore Modello a mosaico fluido Secondo il modello a mosaico fluido la membrana è discontinua, fluida e asimmetrica Nella struttura a mosaico gli strati lipidici formano una matrice fluida

Dettagli

FONDAMENTI ANATOMO-FISIOLOGICI DELL ATTIVITA PSICHICA

FONDAMENTI ANATOMO-FISIOLOGICI DELL ATTIVITA PSICHICA FONDAMENTI ANATOMO-FISIOLOGICI DELL ATTIVITA PSICHICA Il potenziale di membrana a riposo Per poter comprendere il potenziale di membrana a riposo dobbiamo considerare: i fluidi ricchi di sali presenti

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

La cellula. Unità fondamentale di tutti gli organismi viventi.

La cellula. Unità fondamentale di tutti gli organismi viventi. La cellula Unità fondamentale di tutti gli organismi viventi. Gli organismi sono tutti costituiti da cellule. La cellula è considerata l unità fondamentale di tutti i viventi. Ogni cellula nasce, cresce,

Dettagli

Percorso formativo disciplinare. Disciplina: SCIENZE NATURALI. Anno scolastico 2015/2016 MODULO 1 LA BIOLOGIA E LA SCIENZA DELLA VITA:

Percorso formativo disciplinare. Disciplina: SCIENZE NATURALI. Anno scolastico 2015/2016 MODULO 1 LA BIOLOGIA E LA SCIENZA DELLA VITA: Percorso formativo disciplinare Disciplina: SCIENZE NATURALI CLASSE 2 Cm LICEO CLASSICO Anno scolastico 2015/2016 MODULO 1 LA BIOLOGIA E LA SCIENZA DELLA VITA: U.D. n 1: la Biologia studia gli esseri viventi:

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

Membrana, trasporti, nutrizione, enzimi

Membrana, trasporti, nutrizione, enzimi Membrana, trasporti, nutrizione, enzimi LA MEMBRANA PLASMATICA: - DETERMINA UNA COMPARTIMENTAZIONE; - FUNGE DA BARRIERA CON PERMEABILITA SELETTIVA; - TRASPORTA SOLUTI; - RISPONDE A SEGNALI ESTERNI; - PRESIEDE

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

Membrane biologiche e trasporto cellulare

Membrane biologiche e trasporto cellulare Membrane biologiche e trasporto cellulare Le membrane biologiche di tutti gli organismi hanno una struttura e una composizione praticamente identica (fa eccezione però la membrana dei cloroplasti) Parete

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

Alessandra Bolino. Capo Unità della ricerca Unità di Neuropatie Ereditarie Umane Ospedale San Raffaele-Milano

Alessandra Bolino. Capo Unità della ricerca Unità di Neuropatie Ereditarie Umane Ospedale San Raffaele-Milano Alessandra Bolino Capo Unità della ricerca Unità di Neuropatie Ereditarie Umane Ospedale San Raffaele-Milano Cellula introduzione DNA cromatina e replicazione RNA-Trascrizione e regolazione della trascrizione

Dettagli

- utilizzano esclusivamente le reattività chimiche di alcuni residui AA

- utilizzano esclusivamente le reattività chimiche di alcuni residui AA Enzimi semplici Enzimi coniugati - utilizzano esclusivamente le reattività chimiche di alcuni residui AA - richiedono la reattività chimica aggiuntiva di COFATTORI o COENZIMI gruppi prostetici COENZIMI

Dettagli

La membrana cellulare

La membrana cellulare La membrana cellulare Membrane artificiali Modello di membrana cellulare Criodecappaggio e congelamento-incisione Le membrane sono fluide I lipidi si muovono lateralmente Presenza di code idrocarburiche

Dettagli