CHIMICA BIOLOGICA. Seconda Università degli Studi di Napoli. DiSTABiF. Corso di Laurea in Scienze Biologiche. Insegnamento di. Anno Accademico
|
|
- Ornella Antonini
- 7 anni fa
- Visualizzazioni
Transcript
1 Seconda Università degli Studi di Napoli DiSTABiF Prof. Antimo Di Maro Corso di Laurea in Scienze Biologiche Insegnamento di CHIMICA BIOLOGICA Anno Accademico Lezione 15
2 Catena di trasporto degli elettroni Fosforilazione ossidativa Sintesi di ATP
3
4 Se consideriamo che un uomo consuma circa 2000 kcalorie al giorno.. e che ogni molecola di ATP da 7,3 kcal/mole 2000 kcal: 7,3kcal/moli = 273,97 moli pm del ATP = 507,18 g/moli 507,18 g/mol x 273,97 moli -> ,10 g!!!!! ,10 g -> 138,952 Kg!!!!! nel corpo umano 250 g
5 Fino ad adesso fosforilazione a livello del substrato; cioè molecole ad alta energia che trasferiscono il gruppo P al ADP occorre qualcos altro (qualsiasi sia la velocita delle reazioni alla base della fosforilazione al livello del substrato) Catena di trasporto degli elettroni Fosforilazione ossidativa
6 Nelle reazioni di ossido-riduzione vi è trasferimento di elettroni. Il potenziale redox è una misura del potenziale di trasferimento degli elettroni Richiamo di chimica-fisica: le celle elettrochimiche
7 Come si misura il potenziale di ossido-riduzione E? Cella con elemento da misurare Cella di riferimento con H + / H 2 Elemento cede elettroni al idrogeno, si forma H 2 se accetta si forma H +
8 DONATORE RIDOTTO - Più ricco di e - - mezzo riducente - più ricco di energia ACCETTORE OSSIDATO - meno ricco di e - - mezzo ossidante - meno ricco di energia DONATORE OSSIDATO - meno ricco di e - - mezzo ossidante - meno ricco di energia ACCETTORE RIDOTTO - più ricco di e - - mezzo riducente - più ricco di energia Succinato Fumarato + 2H e - FAD + 2H + + 2e - FADH 2 Ogni semi-reazione è caratterizzata da un potenziale di RIDUZIONE STANDARD E che si esprime in volt ed è calcolato a ph 7,0 e 25 C dei sistemi cellulari.
9 Gli elettroni fluiscono da potenziali di ossidoriduzione più negativi a quelli più positivi O 2 NADH + H + E Volt Gli elettroni fluiscono dalla semicella di riferimento a quella del campione Affinità per e - maggiore (>) di H 2 e quindi si ha un agente ossidante Gli elettroni fluiscono dalla semicella campione a quella di riferimento. Affinità per e - minore (<) di H 2 e quindi si ha un agente riducente.
10 Da negativo a positivo
11 Relazione importante Il potenziale standard di un elettrodo e l energia libera di Gibbs Sono legati dall equazione (equazione di Nerst) G= - nf E Dove G è l energia libera di Gibbs (in J/mol o kcal/mol) n è il numero di elettroni per mole di prodotto F è la costante di Faraday, pari a circa 23, 06 kcal /V -1 /ml -1
12 Si considerino le due semireazioni: E (V) a) NAD + + 2H + + 2e - NADH + H + - 0,32 (donatore) b) ½ O 2 + 2H + + 2e - H 2 O 0,82 (accettore) Reazione completa NADH + H + + ½ O 2 NAD + + H 2 O E = 1,14 [0,82- (-0,32)] G= - nf E G= -2 x 23,062 x 1,14 = -52,6 kcal/mol E = E accettore - E donatore
13 Fosforilazione ossidativa avviene nei mitocondri Mitocondrio nei batteri
14 Le molecole coinvolte nel processo
15 I citocromi Proteine molto conservate (struttura/funzione) con gruppi eme con Fe +2/+3
16 I gruppi eme
17
18 Citocromo c Proteina molto solubile presente nello spazio intermembrana dei mitocondri, a differenza degli altri citocromi presenti nella catena di trasporto. Il numero di residui è generalmente
19 Proteina solubile nello spazio inter-membrana
20 grano.. uomo.. intescambiabili Citocromo c
21 Coenzima Q (Ubichinone) ossidato ridotto Molecola liposolubile che si muove liberamente nella membrana mitocondriale
22 Centri Fe-S in proteine
23
24 Struttura della FMN (Flavinmononucleotide) Manca del ribonucleotide rispetto al FAD
25 Visione d insieme Stroma
26 La catena di trasporto degli elettroni inizia da NADH e complesso I ed ha come accettore finale degli elettroni l O 2. In alternativa con il complesso II e FAD.
27 Potenziale di ossido-riduzione negativo Potenziale di ossido-riduzione positivo
28 Visione d insieme -2H +
29 Componenti proteici che fanno parte della catena di trasporto degli elettroni Complesso Subunità Massa (kda) Gruppo(i) prostetico(i) I II III IV NADH - ubichinone deidrogenasi Succinicoubichinone riduttasi Ubichinolocitocromo c riduttasi Citocromo c 43 (14)* Citocromo ossidasi 13 (3-4)* 160 FMN, Fe-S (22-24 in 5-8 centri) FAD, Fe-S (8 in 3 centri) Eme, Cit c 1, b H e b L Fe-S (2), Eme 2 eme (Cit a e a 3 ), Cu A, Cu B V Fo-F1 ATP sintasi (ATPasi) 9 > 500 (α, β,) 3, γ, δ, ε (F1) A, B e C (F0) *Fra parentesi i numeri di subunità dei complessi batterici
30 Provenienza dei coenzimi ridotti - Dalla glicolisi aerobica: spole malato-aspartato e diidrossiacetonefosfato (NADH/FADH 2 ) - Dalla piruvato deidrogenasi (NADH) - Dal ciclo di Krebs (NADH e FADH 2 ) - Dalla -ossidazione degli acidi grassi (NADH e FADH 2 )
31 Proteina Fe-S Lato negativo, N Complesso I NADH ubichinone deidrogenasi
32 Complesso II Succinicoubichinone riduttasi L eme b non partecipa al trasporto di elettroni. Esso è un fattore di protezione contro la formazione di specie reattive dell ossigeno (ROS, H 2 O 2,. O 2- ), da parte di e - che possono rendersi liberi.
33 Lato positivo, P Lato negativo, N
34 La via degli elettroni che arrivano dal NADH + H+ è differente, non implica la presenza del complesso 2! Ciclo del coenzima-q (da due e - a uno alla volta)
35 Complesso III: Ubichinolo-citocromo c riduttasi Complesso dei citocromi b e c 1
36 Il ciclo Q: regola il trasferimento degli elettroni da un trasportatore a due elettroni a trasportatori ad un elettrone (i citocromi). Fase 1 Fase 2
37 Il coenzima Q Ubichinone Ubichinolo
38
39 Complesso IV della citocromo ossidasi: 13 subunità; 240 kda Cu A
40 Percorso degli elettroni Attraverso il complesso IV
41 Struttura tridimensionali note
42 Il cit c è Cit c solubile, fa da spola Visione d insieme guardando al movimento degli elettroni trasportati tramite FMN, ferro-zolfo proteine, ubiquinone e citocromi
43 I complessi per il trasporto di elettroni e per la formazione del gradiente elettrosmotico +4H + +4H + +4H + Stroma -2H +
44 Le specie reattive dell ossigeno Reazione di Fenton
45 Per avere un controllo dei ROS SOD, superossidodismutasi 2 O H+ O 2 + H 2 O 2 Catalasi 2 H 2 O 2 O H 2 O
46 Respirosoma Complessi I, III e IV È possibile purificare i complessi legati tra di loro
47
48 La forza motrice protonica G
49 Modello chemiosmotico per la sintesi di ATP
50 Subunità 3 3 Subunità abc per F 0 c
51 Prima si pensava che bastasse il passaggio di H+ a far funzionare l ATPsintasi successivamente si è visto che c è un accoppiamento tra passaggio di protoni e variazioni conformazionali tra subunità ab.
52 Il complesso dell ATP sintasi mitocondriale. Struttura del complesso F1 F1 3 3
53
54 La macchina rotante La forza motrice protonica provoca la rotazione di che viene in successione in contatto con ciascuna subunità ATP -vuoto con dissociazione di ATP ADP -ATP che promuove la condensazione di ADP e Pi Il sito vuoto assume la conformazione ADP e lega ADP e Pi provenienti dal solvente.
55 muovendosi favorisce i cambi conformazionali T= stato ad alta affinita L= stato a affinità debole O= stato aperto a bassa affinità In bianco la subunità alfa!
56 Altro schema della macchina rotante, con le sue tre differenti conformazioni: a bassa affinità, media e alta. T= stato ad alta affinita L= stato a affinità debole O= stato aperto a bassa affinità
57
58 Meccanismo catalitico di F1
59
60
61 Senza ossigeno si blocca
62 Figura al microscopio elettronico di F 0 / F 1
63
64 Disaccoppianti chimici della fosforilazione ossidativa per lo studio del sistema
65
66 Antimicia A Inibitori della respirazione mitocondriale Amytal (barbiturici) Cianuro, Azide e monossido di carbonio
67 Disaccoppianti: la valinomicina e la gramicidina A
68 Disaccoppianti chimici della fosforilazione ossidativa Dinitrofenolo
69 Disaccoppianti proteici, Per produrre calore, tessuto grasso bruno Termogenina o UCP
70
71 Il mini lab costruito per produrre un gradiente elettronico e ATP
72 Come produrre sistemi in vitro
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
DettagliL 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
DettagliL 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
DettagliNicotinamide adenin dinucleotide (NAD + ) H - NMN R AMP. Nel NADP + questo gruppo ossidrilico è esterificato con un gruppo fosforico
Nicotinamide adenin dinucleotide (NAD + ) H - NMN R AMP Nel NADP + questo gruppo ossidrilico è esterificato con un gruppo fosforico FMN riboflavina. FADH. (FMNH. ) (semichinone) AMP Flavin adenin dinucleotide
DettagliFADH ADP + Pi ATP...29 AG ' = -30,5 kj/mol...29 Resa di ATP per l ossidazione completa del glucosio...31
FOSFORILAZIONE OSSIDATIVA FOSFORILAZIONE OSSIDATIVA...1 Glicolisi e ciclo di Krebs...3 il NADH il NADPH e il FADH2 sono traportatori solubili di elettroni...4 LA FOSFORILAZIONE OSSIDATIVA...5 Il mitocondrio...5
DettagliFosforilazione ossidativa
Fosforilazione ossidativa FOSFORILAZIONE OSSIDATIVA La fosforilazione ossidativa è la via finale del metabolismo energetico, in cui gli elettroni (NADH e FADH 2 ) provenienti dalle molecole energetiche
DettagliI Mitocondri Centrale elettrica cellulare
I Mitocondri Centrale elettrica cellulare Potenziale redox standard Fe 2+ D Fe 3+ + e - Fe 2+ + Cu 2+ D Fe 3+ + Cu + Cu 2+ + e - D Cu + Ε = E + RT nf ln [accettore elettroni] [donatore elettroni] n = n
DettagliNADH FADH 2 (trasportatori ridotti di elettroni) Catena respiratoria (trasferimento degli
NADH FADH 2 (trasportatori ridotti di elettroni) Fase 3 Trasferimento degli elettroni e fosforilazione ossidativa Catena respiratoria (trasferimento degli elettroni) Nicotinamide adenin dinucleotide (NAD
DettagliModulo 16: La fosforilazione ossidativa
1 Modulo 16: La fosforilazione ossidativa La fosforilazione ossidativa NADH e FADH 2 trasferiscono e - ad alto potenziale di trasferimento all O 2 liberando una quantità di energia sufficiente per generare
DettagliCome 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
Dettaglitrasferimento degli elettroni dal donatore di elettroni di una
Una reazione di ossidoriduzione può essere realizzata per via chimica o per via elettrochimica Gli ioni Cu + si ossidano a Cu 2+ mentre gli ioni Fe 3+ si riducono a Fe 2+. Nel primo caso la reazione di
DettagliCatena di trasporto degli elettroni (catena respiratoria) e Fosforilazione ossidativa
Catena di trasporto degli elettroni (catena respiratoria) e Fosforilazione ossidativa NADH e FADH2 (accettori universali di e-) formati nella glicolisi e nel ciclo di Krebs (e nell ossidazione degli acidi
DettagliFosforilazione 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
Dettaglimatrice Sp. Interm. Il gambo (γε) cilindro C10 ruota con esso H + H+ H + H + H + H H + H H + H + H + H +
I protoni si muovono secondo gradiente attraverso un canale d ingresso creato dalla subunità a e raggiungono il cilindro c 10. Quando una subunità c lega 1 un altro è rilasciato nella matrice lasciando
DettagliCOME VIENE METABOLIZZATA QUESTA MASSICCIA QUANTITA DI ENERGIA? Trasformazione di energia potenziale di riduzione. energia libera di fosforilazione
Trasformazione di energia potenziale di riduzione in energia libera di fosforilazione Un uomo adulto produce in media abbastanza energia da sintetizzare ogni giorno una quantità di ATP pari al suo peso
DettagliFOSFORILAZIONE OSSIDATIVA
FOSFORILAZIONE OSSIDATIVA Lo scopo ultimo dei processi metabolici ossidativi è quello di canalizzare l energia contenuta nello scheletro carbonioso di zuccheri, ac. grassi e amminoacidi nella sintesi di
DettagliCOMPLESSO V o ATP-SINTASI o F 1 F O -ATPasi
COMPLESSO V o ATP-SINTASI o F 1 F O -ATPasi Componente F 1 (costituita dalle subunità α 3 β 3 γδε) Componente F o (subunità a 1 b 2 c 10 ) Matrice Contiene le subunità catalitiche (α e β) collegate alla
DettagliCATENA RESPIRATORIA (CR) FOSFORILAZIONE OSSIDATIVA (FO)
CATENA RESPIRATORIA (CR) FOSFORILAZIONE OSSIDATIVA (FO) - Decarb. ossid. piruvato - -Ossidazione acidi grassi - Vie ossidative aa -Ciclo di Krebs avvengono tutte nella matrice mitocondriale In tutte queste
DettagliLa degradazione ossidativa di zuccheri, ac. grassi, e amminoacidi. livello del substrato) Equivalenti riducenti di NADH e FADH 2
La degradazione ossidativa di zuccheri, ac. grassi, e amminoacidi produce energia: ATP (fosforilazioni a livello del substrato) Equivalenti riducenti di NADH e FADH 2 Dalla loro ri-ossidazione si può ottenere
DettagliCOMPLESSO IV: CENTRI REDOX
COMPLESSO IV: CENTRI REDOX Subunità II = 1 centro redox: Cu A (centro binucleare a 2 atomi di rame legati a due residui di cisteina, formano una struttura geometrica simile a quella di un centro FeS) riceve
DettagliI 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
DettagliModulo 16: La fosforilazione ossidativa
1 Modulo 16: La fosforilazione ossidativa 2 E.Kennedy, A.Lehningher (1948): nelle cellule eucariotiche la fosforilazione avviene nei mitocondri. Questa scoperta rappresenta storicamente l inizio degli
Dettagliil valore 3 o 5 dipende dal meccanismo usato per trasportare gli elettroni del NADH dal citosol alla matrice mitocondriale
= 976 kj/mole il valore 3 o 5 dipende dal meccanismo usato per trasportare gli elettroni del NADH dal citosol alla matrice mitocondriale Energia contenuta nel glucosio = 2840 kj/mole Recupero = 32 x 30,5
DettagliADP + HPO 3, NAD +, NADP +, FAD ATP, NADH, NADPH, FADH 2 ENERGIA CHIMICA
MACROMOLECOLE CELLULARI Proteine Polisaccaridi Lipidi Acidi nucleici ADP + HPO 3 2-, NAD +, NADP +, FAD Metaboliti complessi RICCHI DI ENERGIA Carboidrati Lipidi Proteine ANABOLISMO (biosintesi) MOLECOLE
DettagliProf. Maria Nicola GADALETA
Prof. Maria Nicola GADALETA E-mail: m.n.gadaleta@biologia.uniba.it Facoltà di Scienze Biotecnologiche Corso di Laurea in Biotecnologie Sanitarie e Farmaceutiche Biochimica e Biotecnologie Biochimiche DISPENSA
DettagliCap.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
DettagliAttività 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
DettagliMODULO 6 FOSFORILAZIONE OSSIDATIVA REAZIONI DI OSSIDORIDUZIONE
MODULO 6 FOSFORILAZIONE OSSIDATIVA REAZIONI DI OSSIDORIDUZIONE Introduzione I sistemi viventi possono essere distinti, in base al consumo d ossigeno, in organismi aerobi ed organismi anaerobi. I primi
DettagliFosforilazione ossidativa
Chimica Biologica A.A. 2010-2011 Fosforilazione ossidativa Marco Nardini Dipartimento di Scienze Biomolecolari e Biotecnologie Università di Milano Teoria Chemiosmotica ΔG = 2.3 RT (ph (matrice) -ph (spazio
DettagliAnatomia biochimica di un mitocondrio
Anatomia biochimica di un mitocondrio Le involuzioni(creste)aumentano considerevolmente l area della superficie della membrana interna. La membrana interna di un singolo mitocondrio può avere anche più
DettagliIl 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
DettagliUna 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
DettagliCapitolo 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
DettagliBIOCHIMICA e BIOTECNOLOGIE degli ALIMENTI
Seconda Università degli Studi di Napoli DiSTABiF Anno Accademico 2015-16 Corso di Laurea Magistrale in SCIENZE DEGLI ALIMENTI E DELLA NUTRIZIONE UMANA Insegnamento di BIOCHIMICA e BIOTECNOLOGIE degli
Dettaglifornire 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,
DettagliL 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
DettagliFOSFORILAZIONE OSSIDATIVA
FOSFORILAZIONE OSSIDATIVA Lo scopo ultimo dei processi metabolici ossidativi è quello di canalizzare l energia contenuta nello scheletro carbonioso di zuccheri, ac. grassi e amminoacidi nella sintesi di
DettagliCatena Respiratoria e Fosforilazione Ossidativa. glucosio. piruvato H + Ac-CoA O 2. e - NADH. ADP P i H 2 O H + H + ATP NADH
Catena Respiratoria e Fosforilazione Ossidativa glucosio piruvato H + H + Ac-CoA O 2 H 2 O H + e - NADH ATP ADP P i NADH Catena di Trasporto degli Elettroni glicolisi / ciclo di Krebs / -ox acidi grassi:
DettagliRespirazione 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
Dettagli1. Quale dei seguenti componenti della catena mitocondriale di trasporto degli elettroni non è parte di un complesso lipoproteico di membrana?
1. Quale dei seguenti componenti della catena mitocondriale di trasporto degli elettroni non è parte di un complesso lipoproteico di membrana? a) ubichinone e citrocromo c b) citocromo a e a3 c) citocromo
DettagliREGOLAZIONE DEL CICLO TCA
REGOLAZIONE DEL CICLO TCA Respirazione cellulare Fase 1 1) Catabolismo di acidi grassi 2) Glucosio 3) Amminoacidi Acetil-CoA Fase2 Ciclo dell acido citrico: ossidazione dell acetil CoA con produzione di
Dettagli: : H-Cl + H-N: H-N-H + : Cl : H
Negli organismi viventi la maggior parte dell energia libera richiesta per promuovere le reazioni biochimiche deriva dall ossidazione dei substrati organici. L ossigeno, l accettore finale degli elettroni
Dettaglifornire 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,
DettagliLezione 7. Il metabolismo terminale e la produzione di ATP
Lezione 7 Il metabolismo terminale e la produzione di ATP 1 Il metabolismo terminale Catabolismo Lipidi Amminoacidi Carboidrati convergono sul metabolismo terminale, e producono una stessa molecola: l
DettagliSeminario. Ciclo di Krebs 1. La citrato sintasi forma citrato a partire dall ossaloacetato e dall acetilcoenzima A
Seminario PASSO PER PASSO 1. La citrato sintasi forma citrato a partire dall ossaloacetato e dall acetilcoenzima A Il ciclo dell acido citrico inizia con la reazione di condensazione di un unità con 4
Dettagli6 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
DettagliMetabolismo fermentativo
Metabolismo fermentativo Anaerobio (non richiede ossigeno) Energeticamente poco efficiente (se confrontata alla respirazione) La catena di trasferimento degli elettroni è molto limitata: donatori ed accettori
DettagliLezione 7. Il metabolismo terminale e la produzione di ATP
Lezione 7 Il metabolismo terminale e la produzione di ATP 1 Il metabolismo terminale Catabolismo Lipidi Amminoacidi Carboidrati convergono sul metabolismo terminale, e producono una stessa molecola: l
DettagliModulo 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
DettagliI processi mediante i quali le molecole biologiche vengono scisse e risintetizzate costituiscono una rete di reazioni enzimatiche, complessa e
I processi mediante i quali le molecole biologiche vengono scisse e risintetizzate costituiscono una rete di reazioni enzimatiche, complessa e finemente regolata, detta metabolismo dell organismo. Questa
DettagliMANTENIMENTO 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
DettagliIL 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
DettagliCapitolo 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
DettagliRespirazione cellulare e fosforilazione ossidativa
Respirazione cellulare e fosforilazione ossidativa La respirazione cellulare Il ciclo dell acido citrico ha un ruolo centrale nel catabolismo. Gli aminoacidi, gli acidi grassi e gli zuccheri come il glucosio
DettagliIl flusso di elettroni è responsabile, direttamente o indirettamente, di tutto il lavoro prodotto dagli organismi viventi. CITOSOL- MITOCONDRI
CITOSOL- MITOCONDRI MITOCONDRI MITOCONDRI Il flusso di elettroni è responsabile, direttamente o indirettamente, di tutto il lavoro prodotto dagli organismi viventi. RESPIRAZIONE CELLULARE: consiste nel
DettagliRESPIRAZIONE 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
DettagliProf. Maria Nicola GADALETA FOSFORILAZIONE OSSIDATIVA 4
Prof. Maria Nicola GADALETA E-mail: m.n.gadaleta@biologia.uniba.it Facoltà di Scienze Biotecnologiche Corso di Laurea in Biotecnologie Sanitarie e Farmaceutiche Biochimica e Biotecnologie Biochimiche FOSFORILAZIONE
DettagliCHIMICA BIOLOGICA. Seconda Università degli Studi di Napoli. DiSTABiF. Corso di Laurea in Scienze Biologiche. Insegnamento di. Anno Accademico
Seconda Università degli Studi di Napoli DiSTABiF Corso di Laurea in Scienze Biologiche Insegnamento di CHIMICA BIOLOGICA Prof. Antimo Di Maro Anno Accademico 2016-17 Lezione 14 Ciclo di Krebs L ossidazione
DettagliEnergia 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
DettagliEnergia e metabolismo.
a.a. 2016-2017 CORSO DI LAUREA IN INFERMIERISTICA Dott.ssa Marilena Greco Biologia applicata Energia e metabolismo. Energia solare O2 CO2 Autotrofi ATP GLUCOSIO Fotosintesi calore calore Respirazione CO2
DettagliBIOENERGETICA: Studio dei vari tipi di trasformazione dell energia di cui necessitano i viventi
BIOENERGETICA: Studio dei vari tipi di trasformazione dell energia di cui necessitano i viventi GLI ORGANISMI VIVENTI POSSONO UTILIZZARE SOLO DUE FORME DI ENERGIA (capacità di compiere lavoro): LUMINOSA
DettagliChimica Biologica A.A. 2010-2011. Bioenergetica. Marco Nardini Dipartimento di Scienze Biomolecolari e Biotecnologie Università di Milano
Chimica Biologica A.A. 2010-2011 Marco Nardini Dipartimento di Scienze Biomolecolari e Biotecnologie Università di Milano e Metabolismo - nel metabolismo, reazioni in sé non spontanee (endoergoniche) possono
DettagliMETABOLISMO 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
DettagliI 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
DettagliIl 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
DettagliTrasporto degli elettroni e fosforilazione ossidativa
Trasporto degli elettroni e fosforilazione ossidativa La fosforilazione ossidativa rappresenta il culmine del metabolismo energetico negli organismi aerobici Tutte le tappe enzimatiche della degradazione
DettagliLEZIONE DEL 16/05/2017 SEPARAZIONE DELLE CARICHE; (GLI SHUTTLES - NON LI AFFRONTIAMO); FORZA MOTRICE DELLE CELLULE; I COMPLESSI DEL TRADPORTO DEGLI
LEZIONE DEL 16/05/2017 SEPARAZIONE DELLE CARICHE; (GLI SHUTTLES - NON LI AFFRONTIAMO); FORZA MOTRICE DELLE CELLULE; I COMPLESSI DEL TRADPORTO DEGLI ELETTRONI; RESA DEL DNADH E DEL FADH2. Stiamo nel mitocondrio.
DettagliCatabolismo = degradazione di composti per recuperare i loro. Anabolismo = Le vie anaboliche e cataboliche sono in relazione fra loro
Il METABOLISMO comprende la totalità dei processi attraverso i quali gli esseri viventi ricavano e utilizzano energia secondo i limiti imposti dalle leggi della termodinamica : Catabolismo = degradazione
DettagliFonte 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
DettagliCatabolismo = degradazione di composti per recuperare i loro. Anabolismo = Le vie anaboliche e cataboliche sono in relazione fra loro
Il METABOLISMO comprende la totalità dei processi attraverso i quali gli esseri viventi ricavano e utilizzano energia secondo i limiti imposti dalle leggi della termodinamica : Catabolismo = degradazione
DettagliC6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + 36/38 molecole di ATP
respirazione cellulare Reazioni di ossidazione progressiva dei substrati di natura organica ( tra cui il glucosio rappresenta il principale combustibile ) per produrre ATP che fornirà l energia per le
DettagliCatabolismo = degradazione di composti per recuperare i loro componenti e/o produrre energia
Il METABOLISMO comprende la totalità dei processi attraverso i quali gli esseri viventi ricavano e utilizzano energia secondo i limiti imposti dalle leggi della termodinamica : Catabolismo = degradazione
DettagliIl 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)
DettagliLa 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
DettagliIL METABOLISMO CELLULARE
IL METABOLISMO CELLULARE Nel metabolismo cellulare si distinguono Processi Anabolici: reazioni metaboliche endoergoniche che consumano energia per costruire molecole complesse a partire da molecole più
DettagliIl 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
DettagliTipi di trasportatori di elettroni nella catena respiratoria
Tipi di trasportatori di elettroni nella catena respiratoria 1. Flavoproteine 2. Proteine Ferro Zolfo 3. Citocromi 4. Citocromi contenenti Rame 5. Chinone: Coenzima Q All eccezione del coenzima Q, tutti
Dettagli2 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
DettagliRespirazione 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
DettagliBIOCHIMICA 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
DettagliCatabolismo = degradazione di composti per recuperare i loro. Anabolismo = Le vie anaboliche e cataboliche sono in relazione fra loro
Il METABOLISMO comprende la totalità dei processi attraverso i quali gli esseri viventi ricavano e utilizzano energia secondo i limiti imposti dalle leggi della termodinamica : Catabolismo = degradazione
DettagliTUTORATO DI BIOLOGIA GENERALE PER BIOTECNOLOGIE ANNO 2018/2019.
TUTORATO DI BIOLOGIA GENERALE PER BIOTECNOLOGIE ANNO 2018/2019 TUTOR DEL CORSO: ALBERTO VICENZI E-mail: alberto.vicenzi@student.unife.it IL METABOLISMO Il metabolismo cellulare è l insieme di tutte le
DettagliLezione 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
DettagliLa glicolisi non è l unica via catabolica in grado di produrre energia. Se il suo prodotto viene ulteriormente ossidato si ottiene molta più energia.
La glicolisi non è l unica via catabolica in grado di produrre energia. Se il suo prodotto viene ulteriormente ossidato si ottiene molta più energia. Il ciclo dell acido citrico è una via metabolica centrale
DettagliIL 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
DettagliI 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
DettagliIL 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
DettagliDIVERSITÀ METABOLICA i procarioti, nel loro insieme, possono utilizzare: quasi tutti i composti naturali. Per il biorisanamento
DIVERSITÀ METABOLICA i procarioti, nel loro insieme, possono utilizzare: quasi tutti i composti naturali Qualche composto xenobiotico Sono quindi importanti per i cicli biogeochimici Per il biorisanamento
DettagliVia 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
DettagliCatabolismo = degradazione di composti per recuperare i loro componenti e/o produrre energia
Il METABOLISMO comprende la totalità dei processi attraverso i quali gli esseri viventi ricavano e utilizzano energia secondo i limiti imposti dalle leggi della termodinamica : Catabolismo = degradazione
DettagliCatabolismo = degradazione di composti per recuperare i loro componenti e/o produrre energia
Il METABOLISMO comprende la totalità dei processi attraverso i quali gli esseri viventi ricavano e utilizzano energia secondo i limiti imposti dalle leggi della termodinamica : Catabolismo = degradazione
DettagliCOMBUSTIONE = 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
Dettagliscaricato da
ACIL CoA DEIDROGENASI La membrana mitocondriale non è permeabile al NADH citosolico. Speciali sistemi navetta (shuttle) trasportano gli equivalenti riducenti dal NADH citosolico all interno dei mitocondri
DettagliDESTINI 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
DettagliIl ciclo degli acidi tricarbossilici o ciclo dell acido citrico
Il ciclo degli acidi tricarbossilici o ciclo dell acido citrico Dalla glicolisi alla fosforilazione ossidativa NAD + e NADP + Sono coinvolti nelle reazioni di trasferimento dell idruro H: -. Tutte le reazioni
DettagliAerobiosi 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
DettagliDESTINI 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
DettagliOssidazione dell α-chetoglutarato: questa reazione porta alla formazione di un legame TIOESTERE ad alta energia e alla produzione di NADH
Ossidazione dell α-chetoglutarato: questa reazione porta alla formazione di un legame TIOESTERE ad alta energia e alla produzione di NADH TPP Lipoammide FAD α-chetoglutarato Complesso dell αchetoglutarato
DettagliCap.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