09/11/17 RESPIRAZIONE ANAEROBICA E FERMENTAZIONI FERMENTAZIONI BIOTECNOLOGIE
|
|
- Albino Meli
- 6 anni fa
- Visualizzazioni
Transcript
1 BIOTECNOLOGIE RESPIRAZIONE ANAEROBICA E FERMENTAZIONI FERMENTAZIONI In questi processi gli elettroni sottratti agli alimenti non vanno a finire all ossigeno ma ad altri accettori finali (es. nitrati, o nella fermentazione molecole organiche). Le fermentazioni (alcolica e lattica) hanno una resa energetica molto inferiore rispetto alla fosforilazione ossidativa (respirazione aerobica). 1
2 METABOLISMO CELLULARE Anabolismo (endoergonico G>0, richiesta ATP) Catabolismo, (esoergonico G<0, produzione ATP) METABOLISMO CELLULARE Una cellula muscolare in attività ricicla il proprio contenuto di ATP alla velocità di circa 10 milioni molecole /secondo METABOLISMO CELLULARE RESPIRAZIONE CELLULARE Le cellule ricavano energia trasformando l energia contenuta negli alimenti (energia chimica) in ATP in un processo noto come respirazione cellulare. La respirazione cellulare può essere aerobica (richiede O 2 ) o anaerobica (es. fermentazioni). RESA ENERGETICA NELLA RESPIRAZIONE CELLULARE AEROBICA DEL GLUCOSIO ANCHE ALTRI NUTRIENTI (diversi dal glucosio) SONO UTILIZZATI NELLA RESPIRAZIONE CELLULARE 2
3 RESPIRAZIONE AEROBICA REAZIONI REDOX Con la respirazione aerobica le molecole organiche sono convertite in CO 2 +H 2 O. C 6 H 12 O 6 +6O 2 =6CO 2 +6H 2 O+Energia (ATP) Il glucosio si ossida, l ossigeno si riduce (acquista elettroni o idrogeni) LA RESPIRAZIONE CELLULARE AEROBICA HA 4 STADI (2 molecole 3C) (1molecola 6C) 1. Citosol Dove avvengono le reazioni della respirazione cellulare? 2. Mitocondri 3. Mitocondri (Matrice mitocondriale) 4. Mitocondri (Membrana mitocondriale interna) Nelle cellule eucariotiche, i mitocondri possiedono la maggior parte degli enzimi necessari per effettuare la respirazione cellulare e portare quindi alla produzione di ATP. REAZIONI REDOX Durante i primi 3 stadi si produce ATP, inoltre gli idrogeni (o elettroni) sottratti al glucosio (che si trasforma in CO 2 ) sono captati da NAD + (che forma NADH) o da una molecola simile ad esso, FAD (che forma FADH 2 ). Nella quarta fase della respirazione, gli elettroni, precedentemente captati da NADH e FADH 2 sono poi rilasciati e la loro energia utilizzata per produrre ATP. Infine essi reagiscono con l O 2 per produrre H 2 0. FAD- FADH 2 3
4 NAD + -NADH REAZIONI REDOX Fig Fig 14.6 Figure 14-2 Essential Cell Biology ( Garland Science 2010) REAZIONI REDOX L energia delle reazioni redox non viene rilasciata rapidamente come nella combustione, ma gradualmente, in tappe o reazioni chimiche sequenziali. LA CATENA DI TRASPORTO DEGLI ELETTRONI E ACCOPPIATA ALLA SINTESI DI ATP Questo processo è noto come FOSFORILAZIONE OSSIDATIVA Biologia Robert J. Brooker, Eric P. Widmaier, Linda E. Graham, Peter D. Stiling Copyright 2011 The McGraw-Hill Companies srl FOSFORILAZIONE OSSIDATIVA SECONDO LA TEORIA CHEMIOSMOTICA Peter D. Mitchell Premio Nobel per la chimica (1978) Biologia Robert J. Brooker, Eric P. Widmaier, Linda E. Graham, Peter D. Stiling Copyright 2011 The McGraw-Hill Companies srl 4
5 ATP SINTASI testa: contiene 3 siti di legame per ADP e Pi RUOTANDO, L ATP SINTASI PUÒ PRODURRE PIÙ DI 100 MOLECOLE DI ATP AL SECONDO Biologia Robert J. Brooker, Eric P. Widmaier, Linda E. Graham, Peter D. Stiling Copyright 2011 The McGraw-Hill Companies srl Biologia Robert J. Brooker, Eric P. Widmaier, Linda E. Graham, Peter D. Stiling Copyright 2011 The McGraw-Hill Companies srl The Nobel Prize in Chemistry 1997 Disaccoppianti: disaccoppiano il trasporto di elettroni dalla sintesi di ATP Paul D. Boyer Prize share: 1/4 John E. Walker Prize share: 1/4 Prize motivation: "for their elucidation of the enzymatic mechanism underlying the synthesis of adenosine triphosphate (ATP)" In presenza di un disaccoppiante, il trasporto di e - continua, gli H + vengono spinti nello spazio intermembrana ma non si forma un gradiente elettrochimico e quindi non si forma ATP Spiegazione: i disaccoppianti favoriscono il movimento di H + secondo gradiente
6 Disaccoppianti: disaccoppiano il trasporto di elettroni dalla sintesi di ATP Disaccoppianti (proteine UCP): disaccoppiano il trasporto di elettroni dalla sintesi di ATP In adipociti specializzati (grasso bruno, presente nei neonati e negli animali ibernanti), la respirazione cellulare è normalmente disaccoppiata dalla sintesi di ATP La maggior parte dell energia che deriva dall ossidazione dei nutrienti è dissipata in calore e non convertita in ATP Nei mitocondri di queste cellule è presente una proteina disaccoppiante che permette ai protoni di muoversi secondo il loro gradiente elettrochimico Gradiente protonico alimenta il trasporto attivo attraverso la membrana mitocondriale interna PROBABILE ORIGINE DELLA FOSFORILAZIONE OSSIDATIVA
7 Produzione di ATP nei batteri STRESS OSSIDATIVO Stress chimico indotto dalla presenza, in un organismo vivente, di un eccesso di specie chimiche reattive, generalmente centrate sull ossigeno (reactive oxygen species, ROS), secondario ad un aumentata produzione delle stesse e/o a una ridotta efficienza dei sistemi fisiologici di difesa antiossidanti. Protezione dalle malattie Antiossidanti Radicali liberi Danno cellulare (invecchiamento e malattie)
8 STRESS OSSIDATIVO MECCANISMI DI PRODUZIONE DI ROS Sbilanciamento dell equilibrio tra pro-ossidanti e antiossidanti nell organismo a favore dei pro-ossidanti PRO-OSSIDANTI ANTIOSSIDANTI Negli organismi viventi i ROS sono generati nel corso della normale attività metabolica cellulare Lo stress ossidativo è la conseguenza di uno squilibrio tra processi proossidanti e processi antiossidanti (Sies, 1991) Radiazioni, farmaci, metalli pesanti Fumo di sigaretta, alcool, inquinamento Esercizio fisico inadeguato, sedentarietà Infezioni ed altre malattie Specie reattive Malattie cardiovascolari Demenza, M. di Parkinson Danno cellulare Danno tissutale Danno d organo Danno sistemico Invecchiamento precoce Ridotta assunzione e/o diminuita sintesi e/o ridotta capacità di utilizzazione e/o aumentato consumo di antiossidanti Difese antiossidanti Infiammazioni, tumori Altre malattie A concentrazioni elevate i ROS sono dannosi per l organismo in quanto attaccano i maggiori costituenti della cellula (proteine, acidi nucleici, lipidi) partecipando così a processi complessi quali l invecchiamento e le patologie ad esso correlate. A concentrazioni moderate i ROS partecipano attivamente ad una varietà di processi biologici complessi, implicati nella normale crescita cellulare quali la trasduzione del segnale, il controllo dell espressione genica, la senescenza cellulare, l apoptosi Diverse specie chimiche reattive sono implicate nella patogenesi dello STRESS OSSIDATIVO Effetto dei ROS sulle macromolecole I ROS causano danni ossidativi, chimici alle biomolecole Specie chimica Ozono Anione superossido Ossigeno singoletto Perossido di idrogeno ossidrile alchilico (Alchill-)perossil Formula O 3 O 2 1 * O 2 H 2 O 2 HO R ROO Classe (?) Specie chimica Ossido nitrico Acido nitroso Tetrossido nitrico Triossido nitrico Perossinitrito Acido perossinitroso Catione nitronio Formula NO HNO 2 N 2 O 4 N 2 O 3 ONOO - ONOOH NO + 2 Classe Il idrossilico OH reagisce con le biomolecole tramite reazioni di sottrazione o addizione di H. Uno dei siti più sensibili al danno causato dai ROS è la membrana plasmatica, in particolare il bersaglio è a livello degli acidi grassi poliinsaturi Il idrossilico OH reagisce con vari amminoacidi per formare derivati idrossilati Il idrossilico OH reagisce con le basi azotate I ROS reagiscono anche con i carboidrati per formare composti dicarbonilici
9 09/11/17 PRODUZIONE DI RADICALI LIBERI I mitocondri vengono considerati la fonte principale di ROS cellulari poiché i radicali del superossido vengono generati costantemente durante la fosforilazione ossidativa e possono essere convertiti in H2O2 ed altre specie reattive dell ossigeno Nella cellula, i ROS oltre che nei mitocondri, vengono generati anche in altri compartimenti e da molti enzimi. Durante i processi di fosforilazione ossidativa, il 4-5% dell ossigeno non viene completamente ridotto ad H2O, ma forma prodotti intermedi dell O2 altamente reattivi Numerose attività metaboliche sono in grado di generare ROS NADPH ossidasi Lipoossigenasi NADPH ossidasi Lipoossigenasi Stress ossidativo da modificazioni reattive della superficie cellulare Xantina ossidasi Xantina Aldeideossidasi ossidasi Aldeide ossidasi Stress ossidativo da variazioni intracellulari della po NADH deidrogenasi Citocromo ossidasi NADH deidrogenasi Citocromo ossidasi Stress ossidativo da ridotta efficienza della respirazione cellulare Citocromo P450 Citocromo Citocromo bp5 450 Citocromo b5 Stress ossidativo da induzione farmacometabolica I ROS vengono prodotti sia attraverso una serie di reazioni catalizzate da enzimi che attraverso reazioni di natura non enzimatica. I ROS possono essere prodotti anche in seguito ad esposizione a radiazioni ionizzanti, xenobiotici, agenti chemioterapici
10 DNA MITOCONDRIALE UMANO 16,569 base pairs (bp) Il Genoma mitocondriale Umano possiede 37 geni codificanti per 2 RNA ribosomiali (rrna), 22 RNA di trasporto (trna) e 13 proteine che fanno parte dei complessi della fosforilazione ossidativa. DNA mitocondriale: grandezza e numero di geni variabile a seconda delle specie. Il resto delle proteine presenti nel mitocondrio deriva da geni nucleari. mtdna Nuclear DNA Size (bp) x10 9 Gene number Code TGA=TRP TGA=STOP Intron No Yes Copies/cell chromosomes Inheritance -Mendelian Mendelian Histones No Yes Repair Poor Better Rate of mutations 10 times larger low Mitochondrial diseases are caused by defects in one or more mitochondrial proteins (more than 1000) encoded by either nuclear DNA or mitochondrial DNA (mtdna). ASPETTI IMPORTANTI COLLEGATI AL DNA MITOCONDRIALE EREDITA CITOPLASMATICA (non mendeliana) EREDITA MATERNA (poiché i mitocondri sono ereditati dalla madre) ETEROPLASMIA: quando accanto a copie normali del genoma mitocondriale coesistono nella stessa cellula copie in cui il DNA presenta delle mutazioni 10
11 CARATTERISTICHE DELLE MALATTIE MITOCONDRIALI associate a difetti della fosforilazione ossidativa gravità variabile da individuo a individuo nella discendenza della madre affetta INTERESSANO PREVALENTEMENTE I MUSCOLI E IL CERVELLO ETEROGENEITA : Età di esordio; tipo di evoluzione; tessuto coinvolto INTOLLERANZA ALLO SFORZO FACILE AFFATICAMENTO Sono state identificate più di 400 mutazioni del DNA mitocondriale che causano una varietà di malattie incluso miopatie, sordità, cecità, alcune forme di diabete EREDITABILI. Alterazioni del DNA mitocondriale sono state implicate nel processo di invecchiamento e malattie correlate come morbo di Alzheimer e malattia di Parkinson. NEUROPATIA OTTICA DI LEBER: tipica dell età adulta, comporta la perdita progressiva della vista, insieme a difetti nella conduzione cardiaca Neuropatia ottica ereditaria di Leber (LHON) causa degenerazione del nervo ottico e cecità Sostituzione del nucleotide 11,778 SOLO LA MADRE TRASMETTE AI FIGLI UNA MUTAZIONE NEL mtdna Mitocondri (rosso) si muovono lungo i microtubuli ( verde) 11
11/11/16 METABOLISMO CELLULARE RESPIRAZIONE ANAEROBICA E FERMENTAZIONI RESPIRAZIONE CELLULARE FERMENTAZIONI BIOTECNOLOGIE
BIOTECNOLOGIE RESPIRAZIONE ANAEROBICA E FERMENTAZIONI FERMENTAZIONI In questi processi gli elettroni sottratti agli alimenti non vanno a finire all ossigeno ma ad altri accettori finali (es. nitrati, o
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
DettagliMetabolismo energetico
Corso di Laurea Magistrale in Medicina e Chirurgia Biofisica e Fisiologia I Metabolismo energetico Metabolismo (insieme delle reazioni chimiche) Estrazione energia dai nutrienti Utilizzazione energia per
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
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
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
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
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
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,
DettagliINTRODUZIONE 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
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
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)
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
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
DettagliINTRODUZIONE 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
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
DettagliMitocondri. -sono visibili al MO (Ø 0,5 µ e lunghezza da 1 a 6 µ) -assenti nei batteri e presenti in tutte le cellule eucariotiche
Mitocondri sono organelli deputati alla produzione dell energia, capaci di ossidare i prodotti dell assorbimento intestinale degradandoli e di convertire l energia liberata in ATP processo chiamato respirazione
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
DettagliHelena 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
DettagliFunzioni 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
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
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
DettagliLe 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
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
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
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
DettagliIL METABOLISMO. Dal carbonio agli OGM Capitolo 2
IL METABOLISMO Dal carbonio agli OGM Capitolo 2 IL METABOLISMO L'insieme delle trasformazioni chimiche ed energetiche che si verificano nelle cellule di un organismo vivente e ne garantiscono la conservazione,
DettagliMitocondri e malattie neurodegenerative. metabolismo energetico bilancio redox sopravvivenza cellulare metabolismo del calcio
Mitocondri e malattie neurodegenerative Mitocondri metabolismo energetico bilancio redox sopravvivenza cellulare metabolismo del calcio Danno mitocondriale: dismetabolismo energetico (necrosi) stress ossidativo
DettagliMetabolismo batterico
Metabolismo batterico La somma di tutte le reazioni chimiche che avvengono nella cellula.questa è resa possibile dal flusso dell energia e dalla partecipazione di enzimi. Funzione principale della cellula
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
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
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
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
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
DettagliDa dove prendono energia le cellule animali?
Da dove prendono energia le cellule animali? La cellula trae energia dai legami chimici contenuti nelle molecole nutritive Probabilmente le più importanti sono gli zuccheri, che le piante sintetizzano
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
Dettaglicatabolismo 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
DettagliOssidazione del glucosio
Ossidazione del glucosio Vie metaboliche all uso del glucosio Glicolisi e Fermentazioni 1 Reazione di ossidazione C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 => 6 CO 2 + 6 H 2 O + 686 Kcal/mole Il glucosio reagisce direttamente
DettagliDANNO CELLULARE. tuttavia è capace di soddisfare le normale richieste fisiologiche, mantenendo il suo stato di normale omeostasi.
DANNO CELLULARE La cellula normale è limitata ad un ambito abbastanza ristretto di strutture e funzioni: dai suoi programmi genetici (tipo cellulare) dall influenza delle cellule circostanti dalla disponibilità
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
DettagliG i l i A ut u otro r fi G i l i E t E ero r tro r fi I F ototro r fi I C he h mo m tro r fi i us u a s no C e h moete t ro r tr t o r fi
Organismi differenti utilizzano differenti modalità per ottenere carbonio ed energia: carbonio: Gli Autotrofi usano CO 2 Gli Eterotrofi usano carbonio organico energia: I Fototrofi usano la luce I Chemotrofi
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,
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
DettagliDEGRADAZIONE di polisaccaridi (glicogeno epatico, amido o glicogeno dalla dieta) Glucosio. GLUCONEOGENESI (sintesi da precursori non glucidici)
DEGRADAZIONE di polisaccaridi (glicogeno epatico, amido o glicogeno dalla dieta) Glucosio GLUCONEOGENESI (sintesi da precursori non glucidici) 1 2 Il glucosio viene trasportato all interno della cellula
DettagliMetabolismo: Introduzione
Metabolismo: Introduzione METABOLISMO Insieme delle reazioni chimiche coordinate e integrate che hanno luogo in tutte le cellule C A T A B O L I S M O Ossidazioni esoergoniche Alimenti: Carboidrati Lipidi
DettagliUnità 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
DettagliIndice generale 1. Introduzione alla biochimica 2. Acqua, ph, acidi, basi, sali, tamponi
Indice generale 1. Introduzione alla biochimica 1 Unità di misura 1 Energia e calore 3 Struttura dell atomo 3 Tavola periodica degli elementi 4 Legami chimici 8 Legami covalenti 8 Legami non covalenti
DettagliIntroduzione allo studio del metabolismo Parte I
Introduzione allo studio del metabolismo Parte I FOTOTROFI Le piante ed alcuni tipi di batteri ricavano l energia libera dal Sole mediante la fotosintesi, un processo in cui l energia luminosa è convertita
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 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
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
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 Prof. Antimo Di Maro Corso di Laurea in Scienze Biologiche Insegnamento di CHIMICA BIOLOGICA Anno Accademico 2015-16 Lezione 15 Catena di trasporto degli
DettagliDESTINI DEL PIRUVATO
DESTINI DEL PIRUVATO LA GLICOLISI RILASCIA SOLO UNA PICCOLA PARTE DELL ENERGIA TOTALE DISPONIBILE NELLA MOLECOLA DI GLUCOSIO Le due molecole di piruvato prodotte dalla glicolisi sono ancora relativamente
DettagliUniversità degli Studi di Napoli Federico II
Università degli Studi di Napoli Federico II FACOLTÀ DI SCIENZE MATEMATICHE, FISICHE E NATURALI CORSO DI LAUREA IN BIOLOGIA DELLE PRODUZIONI MARINE TESI SPERIMENTALE IN CITOLOGIA E ISTOLOGIA Stress ossidativo
DettagliCap.16 GLICOLISI. Glucosio + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD + 2 Piruvato + 2 ATP + 2 H 2 O+ 2 NADH + 2H + 2 ADP + 2 Pi 2 ATP H 2 O 2 NAD + 2 NADH + 2H +
Cap.16 GLICOLISI Glucosio + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD + 2 Piruvato + 2 ATP + 2 H 2 O+ 2 NADH + 2H + 2 ADP + 2 Pi 2 ATP 2 + 2 H 2 O 2 NAD + 2 NADH + 2H + Via metabolica in 10 tappe (reazioni) La glicolisi può
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
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
DettagliMETABOLISMO OSSIDATIVO VIE METABOLICHE CONVERGENTI
METABOLISMO OSSIDATIVO VIE METABOLICHE CONVERGENTI Nelle piante l ossidazione degli acidi grassi avviene nei perossisomi delle foglie e nei gliossisomi dei semi Nelle cellule animali il sito principale
DettagliMitocondri Le centrali energetiche della cellula
Mitocondri Le centrali energetiche della cellula I mitocondri sono presenti in tutte le cellule eucariotiche, ad eccezione dei globuli rossi dei mammiferi. Sono organelli membranosi allungati che forniscono
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
DettagliLa 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
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
DettagliLezione Mitocondri e metabolismo energetico
Lezione Mitocondri e metabolismo energetico Mitocondri e metabolismo energetico I mitocondri possono presentare forme e dimensioni molto diverse tra loro, ma per lo più sono organelli allungati, a forma
DettagliDeterminazione della carica microbica
Determinazione della carica microbica MISURAZIONE DIRETTA CONTA TOTALE AL MICROSCOPIO (con camere di conta) CONTA VITALE (piastramento di diluizioni seriali) MISURAZIONE INDIRETTA - Misura della torbidità
DettagliINDICE PARTE I CHIMICA. Autori Introduzione
INDICE Autori Introduzione XI XIII PARTE I CHIMICA Capitolo 1 STRUTTURA DELL ATOMO 3 1.1 Teorie atomiche 3 1.2 Costituenti dell atomo 4 1.3 Numeri quantici 4 1.4 Tipi di orbitali 5 1.5 Aufbau 6 1.6 Sistema
DettagliLaboratorio Fitness & Wellness
Laboratorio Fitness & Wellness Anno Accademico 2015/2016 Ewan Thomas, MSc Principi di Bioenergetica e Biomeccanica Metabolismo Catabolismo Processi di degradazione che permettono di liberare energia Anabolismo
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
DettagliAGISCONO NEL SISTEMA NAVETTA 2 ISOFORME DELL ENZIMA: UNA FORMA MITOCONDRIALE ( MEMBRANA MIT. INTERNA) FAD-dipendente
METABOLISMO AEROBIO I NADH prodotti durante la glicolisi nel citosol, in condizioni aerobiche (respirazione mitocondriale attiva), possono trasferire elettroni all interno del mitocondrio attraverso i
DettagliBiologia Terza edizione Capitolo 6:
D. SADAVA et al. Biologia Terza edizione Capitolo 6: Energia, enzimi e metabolismo D. Sadava et al., BIOLOGIA 3/E, Zanichelli editore S.p.A. Copyright 2009 6 1 6 2 Metabolismo Il metabolismo (dal greco
DettagliPROGRAMMAZIONE DISCIPLINARE INDIVIDUALE a. s. 2013/ 14. Elenco moduli Argomenti Strumenti / Testi Letture
Pagina 1 di 6 DISCIPLINA: SCIENZE INTEGRATE : BIOLOGIA INDIRIZZO: ITC classe 2 TU DOCENTE : Paola Leggeri Elenco moduli Argomenti Strumenti / Testi Letture Periodo / ore 1 La chimica della vita L acqua
DettagliPrincipali vie di utilizzo del Glucosio
Principali vie di utilizzo del Glucosio GLICOGENO (Polimero di riserva) Polimero lineare e ramificato di glucosio che si accumula nel fegato e nel muscolo. Nella catena lineare le molecole di glucosio
DettagliLo 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
DettagliBIOENERGETICA 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
DettagliIL GLUCOSIO PUO ESSERE SINTETIZZATO DA PRECURSORI NON GLUCIDICI
GLUCONEOGENESI IL GLUCOSIO PUO ESSERE SINTETIZZATO DA PRECURSORI NON GLUCIDICI Quando la quantità di glucosio fornito dagli alimenti o dalle riserve è insufficiente, i diversi organismi sintetizzano glucosio
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
DettagliGerard Tortora, Brian Derrickson. Conosciamo
1 Gerard Tortora, Brian Derrickson Conosciamo il corpo umano Capitolo 1 L organizzazione del corpo umano 1. Che cosa sono l anatomia e la fisiologia 2. I livelli di organizzazione e gli apparati del corpo
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
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
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
Dettagli16_mitocondri-perossisomi
1 MITOCONDRI: Organelli membranosi allungati che forniscono energia alla cellula mediante fosforilazione ossidativa Metabolismo energetico Sono sede della beta-ossidazione degli acidi grassi Sono trasduttori
DettagliINCLUSIONI MEMBRANA, CAPSULA, PARETE CELL. FLAGELLI PILI RIBOSOMI STRUTTURE CELLULARI INCLUSIONI MEMBRANA, CAPSULA, PARETE CELL.
ANALISI ELEMENTARE Elemento % peso Funzione Origine secco Carbonio 50 Costituente principale del materiale cellulare Composti organici; CO2 Ossigeno 20 Costituente dei composti organici e dell'acqua cellulare
Dettagli(2 x) (2 x) (2 x) Il NADH prodotto in questa reazione DEVE essere ri-ossidato affinché la glicolisi non si fermi. Gliceraldeide 3-fosfato deidrogenasi
Il NADH prodotto in questa reazione DEVE essere ri-ossidato affinché la glicolisi non si fermi (2 x) (2 x) Gliceraldeide 3-fosfato Fosfato inorganico Gliceraldeide 3-fosfato deidrogenasi Reazione di ossidoriduzione:
Dettaglihttp://digilander.libero.it/glampis64 Idrogeno, ossigeno, carbonio e azoto costituiscono il 99% delle cellule. I composti del carbonio sono chiamati composti organici o molecole organiche. I composti organici
DettagliProcessi energetici cellulari. Respirazione cellulare. Glicolisi anaerobia. Ciclo di Krebs. Fermentazione. lattica. alcolica
Processi energetici cellulari Ruolo dell ATP Respirazione cellulare Fotosintesi Glicolisi anaerobia Ciclo di Krebs Fermentazione lattica alcolica Ruolo dell ATP La cellula utilizza energia chimica sotto
DettagliHelena Curtis N. Sue Barnes
Helena Curtis N. Sue Barnes LA RESPIRAZIONE CELLULARE INDICE Demolizione del glucosio Glicolisi Fermentazione lattica Fermentazione alcolica Respirazione cellulare Ciclo di Krebs Catena di trasporto degli
DettagliImmagini e concetti della biologia
Sylvia S. Mader Immagini e concetti della biologia 2 A3 Le molecole biologiche 3 Il carbonio è l elemento di base delle biomolecole Una cellula batterica può contenere fino a 5000 tipi diversi di composti
DettagliLezione 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
DettagliBiochimica: le biomolecole. 1 I carboidrati B2. Per saperne di più. Anomeria e mutarotazione. Per saperne di più. I diastereoisomeri
Indice B1 B2 le biomolecole l energia e gli enzimi 1 I carboidrati B2 Anomeria e mutarotazione I diastereoisomeri Green Chemistry Da rifiuti a risorse: le biomasse B6 B11 B12 2 I lipidi B13 Le vitamine
DettagliUnità 6. La respirazione cellulare e la fermentazione
Unità 6 La respirazione cellulare e la fermentazione Obiettivi Comprendere il rapporto tra respirazione polmonare e respirazione cellulare Capire la relazione tra ossidazione delle molecole organiche e
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
DettagliL OSSIGENO COME SUBSTRATO DI ALTRE REAZIONI METABOLICHE
L OSSIGENO COME SUBSTRATO DI ALTRE REAZIONI METABOLICHE Nella maggior parte delle cellule più del 90% dell ossigeno molecolare viene utilizzato per la fosforilazione ossidativa Il rimanente viene utilizzato
DettagliANNO SCOLASTICO 2013/2014 PROF. FAUSTO PITROLINO PROGRAMMA SVOLTO DI SCIENZE CLASSE 3^A
LICEO SCIENTIFICO STATALE «GALILEO GALILEI» Via Ceresina 17 - Tel. 049 8974487 Fax 049 8975750 35030 SELVAZZANO DENTRO (PD) ANNO SCOLASTICO 2013/2014 PROF. FAUSTO PITROLINO PROGRAMMA SVOLTO DI SCIENZE
DettagliL ATTIVITA DELLA CELLULA
L ATTIVITA DELLA CELLULA nutrizione crescita eliminare i rifiuti mantenimento delle strutture movimento riproduzione comunicazione per svolgere tutte queste attività, le cellule hanno bisogno di ENERGIA
DettagliInfatti il glucosio viene bruciato in presenza di ossigeno e l'energia liberata, immagazzinata sotto forma di ATP
I mitocondri sono gli organuli responsabili della produzione di energia necessaria alla cellula per crescere e riprodursi. Queste reazioni, che nel loro insieme costituiscono il processo di "respirazione
Dettagliossidanti, come le specie reattive dell ossigeno (ROS), o più comunemente radicali liberi, e
INTRODUZIONE Stress ossidativo Numerosi processi fisiologici e patologici possono aumentare la produzione di sostanze ossidanti, come le specie reattive dell ossigeno (ROS), o più comunemente radicali
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
DettagliProf. Giorgio Sartor. Il metabolismo. Metabolismo. È il processo che permette di ricavare energia da legami chimici (sottoforma di
Prof. Giorgio Sartor Il metabolismo Copyright 2001-2008 by Giorgio Sartor. All rights reserved. Versione 1.4 oct 2008 Metabolismo È il processo che permette di ricavare energia da legami chimici (sottoforma
DettagliMediatore chimico. Recettore. Trasduzione del segnale. Risposta della cellula
Mediatore chimico Recettore Trasduzione del segnale Risposta della cellula I mediatori chimici sono prodotti da cellule specializzate e sono diffusi nell organismo da apparati di distribuzione Sistemi
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
DettagliBasi biologiche delle malattie Genetica delle neoplasie. Anno accademico 2016/2017 I anno, II trimestre Laurea Magistrale LM-67
Basi biologiche delle malattie Genetica delle neoplasie Anno accademico 2016/2017 I anno, II trimestre Laurea Magistrale LM-67 Samantha Messina 2017 GENETICA DELLE NEOPLASIE Ciclo - alterazione dei meccanismi
Dettagli