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argomento G3 IL METABOLISMO - Coggle Diagram
argomento G3 IL METABOLISMO
catabolismo dei carboidrati
ciclo acidi tricarbossilici, ciclo Krebs,
quindi a questo punto,
il prodotto risultante,
va nel ciclo di Krebs,
ovvero
acetil-CoA
una volta formato,
va nel ciclo di Krebs
e da acetil-CoA,
è quello che
con varie reazioni,
alla fine diventa,
CO2,
NADH,
FADH2
e GTP
e ovviamente,
l'acetil-CoA
non è 1 ma 2
quindi tutto è il doppio
perchè prodotto
dall'ossidazione all'acido piruvico
prodotto prima
1 more item...
quindi se vedo
la resa finale,
vedo che
da ogni mole di NADH
(NAD ridotto),
ottengo 3 ATP,
da ogni FADH
(FAD ridotto)
ho 2 ATP
e quindi siccome
in questo processo,
si generano
2 moli di FAD
1 more item...
e 6 di NAD
1 more item...
ossidazione del piruvato
il piruvato
reagisce con
il coenzima A
in presenza di NAD+
e si forma
acertil -CoA
più NADH
e CO2
e visto che le
moli di piruvato
sono 2
il tutto è moltiplicato per 2
ciò è importante,
perchè il NAD,
una volta che
si è ridotto,
quando è avventura
questa reazione,
in un sistema cellulare,
1 more item...
e succede che il NAD
a sua volta,
genera ATP,
ovvero, l'energia prodotta,
dal NAD ridotto
1 more item...
e da una mole di NADH
(NAD ridotto)
io ottengo,
dalla cellula,
3 moli di ATP,
quindi la glicolisi
faceva 2 moli di ATP,
poi acidi piruvico,
se può andare incontro
a ciclo di Krebs ha
una trasformazione
(e tutto dipende,
da come è fatto
il microrganismo,
dalla sua fisiologia,
dalle sue capacità,
e in alcuni casi
dipende dalle
condizioni ambientali
perchè alcuni microrganismi,
possono fare
entrambe le cose)
(e contraddistingue,
moti microrganismi
e le loro capacità
metaboliche
rispetto
ad altri cicli cellulari)
riepilogando glicolisi,
e la glicolisi produce,
il bilancio energetico,
è 2 mole ATP
perchè:
1 step glicolisi,
sono consumiate
2 moli ATP
poi prodotte 4,
quindi alla fine,
si hanno 2 moli
quindi siamo in positivo,
da una molecola di glucosio
insieme a 2 di NAD+
e 2 di ADP e 2 di fosfato
si ha 2 di piruvato
+2 NADH
e 2 ATP
(fosforilazione a livello
substrato)
(sono molecole
a più alta energia)
(si forma legame fosfato
poi va a costituire
molecola ATP)
(è il legame
tra fosfato e ADP
che va a formare
la molecola
ad alto contenuto energetico)
vi sono esoenzimi
che fanno idrolisi
esocellulare,
le molecole
sono poi
mono o disaccaridi,
poi sino portati
all'interno della cellula
e si ha la glicolisi
quindi vedendo
ATP che otteniamo
da una mole glucosio
da glicolisi:
produzione 2 moli ATP
con fosforilazione livello substrato,
se si ha anche
fosforilazione ossidativa,
si hanno altre 6 ATP
a partire da 2NADH
in ossidazione piruvato:
(2 piruvato-->2acetil-CoA)
fosforilazione ossidativa
(2NADH)
si hanno 6 ATP
in ciclo acidi tricarbossilici
(ciclo krebs):
fosforilazione ossidativa (6 NADH)
18 ATP,
fosforilazione ossidativa (2FAH2)
si hanno 4 ATP
fosforilazione livello substrato
(GTP)
si hanno 2 ATP,
e si ha una resa totale
di 38 ATP
e 6 CO2
è un sistema metabolico,
e il catabolismo coinvolge,
molecole di zucchero,
che possono
essere trasformate
in precedenza
da polimeri
altri zuccheri,
altri componenti organici,
ecc,
ma ciò che è importante
1 more item...
quindi vediamo, respirazione cellulare:
glicolisi:
vede riduzione
NAD+ in NADH,
e nella prima fase
sono usate 2 molecole
ATP,
e nella seconda 4,
e glucosio
è diviso in
2 molecole
acido piruvico
ossidazione piruvato:
piruvato è trasformato,
si lega al co-enzima A(CoA)
e forma acetil-CoA
ed entra
nel ciclo di Krebs
e rilascia CO2
e produce NADH
ciclo Krebs:
aceti-CoA
subisce varie reazioni
fino a formare
CO2
e vengono ridotti
NAD+
1 more item...
e FAD
1 more item...
fosforilazione ossidativa:
composta 2 parti:
prima la catena
di trasporto
di elettroni
i quali
sono trasportati da
1 more item...
e la seconda la sintesi ATP
tramite fosforilazione
di ADP
da parte dell'enzima
ATP sintasi
1 more item...
la fermentazione
e il processo di
produzione di energia
si ferma,
a quella che
abbiamo ottenuto,
attraverso la glicolisi,
e lì non ci sono
citocromi
che entrano
a far parte
di questo sistema,
e avremo
la fosforilazione
1 more item...
e avremo che anche
l'accettore di elettroni
è un composto organico,
e quindi la fermentazione
è una situazione,
in cui sia il donatore
che l'accettore
di elettroni
è un composto organico,
qua invece,
la fermentazione
non porta
ad una ossidazione
di questi composti,
non c'è bisogno
di ossigeno,
e quindi
può avvenire
senza ossigeno,
perchè non entra
tra i reagenti
e ciò mi serve
perchè,
acido piruvico prodotto
NADH
sono composti
che rimangono così,
soprattutto NADH
che viene ridotto,
1 more item...
cioè mentre
nel ciclo di Krebs,
si ha la presenza di ossigeno,
e il prodotto finale,
del glucosio
che era un glucosio
molto ridotto,
un sacco di idrogeno,
1 more item...
la cellula
ha prodotto l'acido piruvico,
e poi abiomo
ulteriori reazioni,
molto più brevi
rispetto
a quelle che avvengono
nell'altro ciclo,
e abbiamo il completamneto
di quelle che sono
una serie di
reazioni cataboliche
degli zuccheri,
senza ossigeno
è l'alternativa
al ciclo di Krebs
quindi,
donatore e accettore
sono entrambi
composti organici,
e in casi particolari,
lo stesso composto,
può fungere
da accettore
e donatore,
ovvero in un sistema
dove si ha più di
1 molecola,
alcune di quel composto,
fanno da accettori
altre da donatore
e questo tipo
di reazione avviene,
in alcuni microrganismi,
in quanto non tutti
sanno fare le fermentazioni,
che sono reazioni
che coinvolgono
1 more item...
e quini vi è
varietà tra i microrganismi,
che sanno fare
la fermentazione
e tra i tipi
di fermentazione
in generale,
visto che la fermentazione,
è una reazione
che non richiede
ossigeno,
ovvero può avvenire
anche dove
l'ossigeno
1 more item...
quindi può avvenire,
sia per microrganismi
anaerobi obbligati
(ovvero quelli che
non possono vivere
in presenza di ossigeno)
e vivono
grazie ad altre
vie metaboliche,
ma se usano
il metabolismo
dei carboidrati,
2 more items...
a poi quelli
aerobi tolleranti,
ovvero quelli che
tollerano
la presenza di ossigeno
1 more item...
e poi vi sono microorganismi
anaerobi facoltativi
ovvero quelli che
che se vi è l'ossigeno
lo usano,
se non vi è
anziché morire,
1 more item...
ma la fermentazione serve,
a riossidare il NAD:
io da glucosio
ho 2 piruvato,
e partendo dal NAD
ottenevo in NADH
in cellula batterica
con sistema completo
con respirazione,
ciclo Krebs,
trasporto elettroni,
il NAD finisce nella catena
del trasporto di elettroni,
ma in un sistema,
in assenza di ossigeno,
rimane NADH
che non può
essere usato,
per produrre energia,
e nello stesso tempo
è un problema,
quindi mi serve
un sistema,
che sposta,
per fare una riossidazione
del NADH formato,
così che lo possa usare
1 more item...
e in un sistema
di questo tipo,
noi abbiamo che si crea,
la soluzione
grazie al fatto
che il NAD
1 more item...
e quindi
quando si forma NADH
vuol dire che
devo avere un sistema,
che mi consente,
di farlo tornare NAD
quindi la resa energetica,
rimane bassa,
ovvero quella
di 2 moli id ATP,
nella glicolisi
ovvero la fermentazione
non produce ATP,
il metabolismo
le vie metaboliche
essenziali,
che possiamo ritrovare
in cellula batterica
come in un alga,
o cellula eucariote
sono gli stessi
anzi i batteri
proprio grazie
alle loro proprietà,
al fatto che hanno
una rapida crescita,
e che sono anche
più facilmente utilizzabili,
per lo studio,
sono stati
1 more item...
il metabolismo
è l'insieme
delle reazioni chimiche
che organizzate in sequenze,
attraverso cui
si realizzano
delle trasformazioni
dei composto molecolari
1 more item...
quindi è
una serie
di trasformazioni chimiche
su substrati,
che sono usati,
dalla cellula,
dall'organismo
per la proprie attività
è una cosa molto complessa
in quanto vi sono
molti aspetti
che poi si intersecano
come la via metabolica
per la glicolisi
che si interseca
con vie metaboliche
2 more items...
visto che parliamo,
di microrganismi
e che le prime
forme di vita
sono state
qualcosa di simile
ai batteri,
in realtà prossimo dire
1 more item...
metabolismo energetico (catabolismo)
i movimenti:
con flaggelli
peritrichi:
rotazione
senso antiorario,
in avanti,
e oraria
separazione
e indietro
monotrichi:
antiorario,
e avanti
e orario e indietro
quindi sono movimenti
che le cellule flagellarli
possono fare,
ovvero provviste di
1 o più flagelli,
possono fare
1 more item...
è lui,
di tutta una serie
di meccanismi,
metabolici,
che servono,
per produrre l'energia,
che serve alla cellula
per:
4 more items...
la fermentazione alcolica
questo è un tipo
di fermentazione,
ma ve ne possono
essere altre,
quindi NADH, va
a reagire con acetaldeide,
e NADH diventa NAD+
e quindi stiamo bene,
è quello che la cellula
voleva,
e può ricominciare
a fare glicolisi,
e acetaldeide
riducendosi,
diventa alcool etilico,
ed è prodotto
della fermentazione alcolica,
è l'etanolo,
1 more item...
e prossimo vedere schematicamente
acido piruvico
formato dalla glicolisi,
può prendere
varie vie,
e dipende dai batteri:
i lattici:
fanno la fermentazione lattica,
1 more item...
ma usano come
1 more item...
ma possono,
1 more item...
e la loro fermentazione
1 more item...
ma ciò che è importante
1 more item...
la fanno i streptococchi
oi fermentazione butilenglicolica
in enterobacteriaceae
buttirrica
in clostridium
e quindi l'acetaldeide,
condotta dal piruvato,
va a reagire con NADH,
formatosi nella glicolisi,
ovvero quel NADH
che mi dava problemi
essendo un prodotto
che non può andare
1 more item...
ma che in qualche modo,
1 more item...
i saccaromices è un lievito
ma vi possono essere
ance batteri
che la possono fare
qua succede che
l'acido piruvico,
è trasformato in
acetaldeide,
ciascuna delle 2 moli
di acido piruvico,
dopo essere attaccato
dall'enzima
1 more item...
i saccaromices,
usano questo sistema,
perchè gli premente
di usare,
la sola glicolisi
per fare energia,
ovvero la fermentazione alcolica,
è un surplus,
di reazioni ,
che i microrganismi,
che non possono fare,
la respirazione ossidativa,
usano per poter
1 more item...
quindi se si fermassero
alla produzione di piruvato,
l'ATP prodotto,
sarebbe questo,
il prodotto della reazione,
ma poi la cellula
non potrebbe farne
altre,
un cellula batterica
nel suo ciclo vitale
non fa solo una reazione,
di glicolisi,
ciclo Krebs,
ecc,
ne fa molte,
quindi se esaurisce
il substrato
1 more item...
diversità catabolica
e vi sono
chemiotrofi:
se fanno una fermentazione,
hanno che donatore
di elettroni
è un composto organico,
e sono chemiorganotrofi,
e se il donatore
di elettroni
è composto inorganico,
sono
chemiolitrofi
e quindi i chemioitrofi
abbiamo respirazione
aerobica
è quella che usa ossigeno
ma vi può essere
respirazione anaerobica,
dove composte ossidante
finale non è l'ossigeno,
quindi possiamo avere
diverse combinazioni,
il riducente
che può essere
composto organico,
dove donatore elettrone
1 more item...
oppure no,
non organico
1 more item...
e l'ossidante,
l'agente ossidante
è ossigeno
o altro
e fototroofi:
qui si ha che
è la luce
la sorgente di energia,
non è una reazione chimica,
però poi a seconda,
dell'origine
dei composti organici,
se sono in gradio
di sintetizzare
da soli
1 more item...
ma se necessario
1 more item...
ovvero diverse modalità
di reazioni di metabolismo
catabolico,
ovvero reazioni
per produrre e energia
respirazione anaerobica di composti inorganici
nei batteri
il processo di respirazione
è visto solo
a livello molecolare
ma in questo caso
possiamo avere,
molecole che
svolgono
la stressa funzione
vista con l'ossigeno,
quindi
ossidante
e protente,
1 more item...
e cioè, l'ossigeno
a sua volta si riduce,
diventa H2O,
quindi si è ridotto,
acquisisce elettroni,
ma in queste reazioni
si produce
molta energia,
che poi è immagazzinata,
1 more item...
tutto ciò significa
che in alcuni ambienti,
dove non vi è ossigeno,
sono selezionati,
nel corso della storia
della vita,
dei microrganismi,
che sono capaci
1 more item...
e quindi, è possibile
usare composti organici
che composti inorganici,
come fonte di energia,
(glucosio
è fonte di energia)
ed è quello che fa si
che vengano prodotti,
l'energia che
1 more item...
e possono essere
sia chemiorganotrofi,
che chemiolitotrofi
ma ciò che è importante,
è che l'accettore finale
di elettroni,
non è l'ossigeno
ma qualcos'altro,
e di solito
i microrganismi
1 more item...
ma non bisogna
confondersi con
la fermentazione,
sono 2 cose diverse
la fermentazione:
sistema che parte
dal glucosio
e dove non c'è
o non può agire
1 more item...
e nella respirazione anaerobica,
non è previsto l'ossigeno,
ma si ha voluto
il processo ossidativo,
e qui ho
una situazione diretta,
ho un composto accettore
di elettroni,
diverso dall'ossigeno
e questi possono essere,
diversi composti come:
nitrati,
fosfati,
la stessa CO2,
cioè sono composti
inorganici ossidati
che sono ossidanti,
potenti,
che vanno a reagire
con dei composti,
1 more item...
ed è la stessa cosa
che fa
nella respirazione aerobica
dove l'accettore finale
degli elettroni,
è l'ossigeno,
possiamo avere
diverse fonti di elettroni,
2 more items...
e confrontando
aerobiosi
accettore finale
ossigeno,
se fonte carbonio
è la CO2,
avremo organismi,
chemolitoautotrofi,
e anaerobiosi
accettore finale
non ossigeno
ma altro,
ma in questo caso,
abbiamo condizione
di anaerobiosi,
quindi quì,
ciò che cresce
sono batteri anaerobi,
obbligati
o facoltativi,
quelli che crescono
1 more item...
ma crescono
1 more item...
alcuni esempi sino
i nitrati
solfati
anidrite carbonica
e son spesso
batteri presenti
nel suolo
e inizialmente
quando si sono
sviluppate
le prime conoscenze
sulla microbiologia,
si è andati principalmente,
a studiare i batteri
1 more item...
ma ci stavano
anche quelli che
studiavano
i microrganismi
presenti
n ambienti naturali,
e che sono
1 more item...
e quindi sono quelli
che usano come
agente ossidante
non l'ossigeno
ma il nitrato
sintesi di ATP: fosforilazione
come si genera forza proton-motrice
a livello
di respirazione aerobica,
e vi sono i citocromi,
che sono posizionati
attraverso la membrana,
(teste idrofiliche
code idrofobiche)
e si ha un passaggio
di elettroni,
in modo da creare
questo gradiente,
ed è quello che poi
genera l'energia
che poi è immagazzinata
1 more item...
l'ATP si forma,
in 2 modi:
fosforilazione
a livello di substrato:
è quella che avviene
nella glicolisi,
si ha il fosfato
che viene scambiato
a livello di substrato,
tra un molecola e un'altra,
ovvero una molecola
1 more item...
o con catena odi trasporto
degli elettroni:
è quella che avviene
quando vi è
una catena di trasportatori,
dove i NAD
1 more item...
ed è un sistema complesso,
più efficiente
per la produzione
di energia
la fermentazione serve
per riossidare
il NADH
molecole
che hanno legami
di questo tipo sono,
di vario tipo,
la l'importante è l'ADP
obbiettivo celliula
è far produrre energia
che deve essere immagazzinata
sotto forma di
legami chimici,
ad alto contenuto
energetico
elementi essenziali
nello sviluppo
che servono
per fere
queste cose
e ciò perchè,
la crescita microbica,
dipende dalla presenza
di queste cose,
all'interno di
un sistema
come:
terreno di coltura,
ambiente naturale,
e queste cose
1 more item...
poi:
magnesio
per attività enzimatiche,
stabilizza struttura
acidi nucleici
calcio
importante
per movimento
potassio
importante
nella funzione ribosomi,
usato da batteri
per l0equilibrio osmotico
ferro
importante
nel trasporto
elettroni
da parte citocromi,
influenza
patogenicità batteri
in terreni coltura,
composti presenti,
in concentrazione,
a livello mg si litro
sono quelli,
microelementi
se in microgrammi
sono i microelementi
nei batteri
essendo essi stessi l'organismo,
possiamo riepilogare,
l'insieme delle reazioni
che avvengono
sulla cellula stessa,
come rerazioni
cataboliche:
per cui abbiamo
sostanze nutrienti
1 more item...
e tutto qiesto
è insieme delle
1 more item...
anaboliche:
sono tra virgolette,
i processi opposti,
sono quei processi
che portano
1 more item...
ma tutto ciò dipende
dal tipo di microrganismo,
dalle sue capacità
1 more item...
da quello che lui
1 more item...
anabolismo
è di tipo endoergonico
1 more item...
respirazione
a livello molecolare,
livello cellulare,
è quella che avviene anche
nelle singole cellule,
componenti
di un macrorganismo,
perchè comunque,
nelle nostre cellule
1 more item...
ma in un organismo micro
in cui è lui stesso la cellula,
si studia direttamente
il processo di respirazione
molecolare
un processo di ossidazione,
produce energia,
calore,
e questa è un'ossidazione,
di materiale organico,
ma nel caso di
una cellula
non va bene,
1 more item...
nella formazione di ATP,
si forma
questo legami tra,
trifosfati vicini,
che ha legame
ad alto contenuto
energetico,
ovvero un legame
che quando si rompe
produce un sacco
1 more item...
quindi nei processi
catabolici
noi abbiamo
la produzione di energia,
che viene immagazzinata
in ATP;
e in modo che
questo ATP,
1 more item...
(accettori elettroni) parlando di energia
nel casi di batteri,
dobbiamo distinguere
tra respirazione
aerobica
e anaerobica
quando pensiamo
alla respirazione,
pensiamo alla aerobica,
dove agente ossidante
1 more item...
ma vi sono batteri,
dove l'aggente ossidante,
non è l'ossigeno,
ma è un altro composto,
1 more item...
per quanto riguarda,
il donatore di elettroni,
ovvero il composto
riducente,
questo può essere,
un composto organico
o composto inorganico
a seconda
se parliamo di
2 more items...
respirazione aerobica di composti organici:
è un processo
di ossidazione
in presenza di ossigeno,
quindi l'accettore finale
di elettroni
è l'ossigeno,
il donatore di elettroni,
quindi fonte di energia,
sono composti organici,
e questa andrà
a far si che,
anabloccante
della sostanza organica
iniziale
che viene poi metabolizzata,
in buona parte
1 more item...
ma non tutta
la sostanza oerganica,
ovvero gli zuccheri,
che entrano in una cellula,
vengono poi usati,
per produrre energia
e basta,
ma una parte
possono essere
1 more item...
gli organismi,
chemorganotrofi,
tra i batteri,
vediamo che vi è
un'omogeneità,
dal punto di vista
della capacità,
1 more item...
ovvero
parliamo di substrati
che servono
per la produzione
di energia,
2 more items...
ma la maggior parte,
dei cheniorganotrofi,
se gli dai glucosio,
è il modo migliore,
per farli crescere,
2 more items...
ma si può partire,
anche da qualcosa
di diverso,
ma alla fine
si deve arrivare
1 more item...
come amminoacidi
diversi zuccheri,
1 more item...
ma se parliamo di polimeri,
ovvero sono cellule
batteriche,
che sono capaci,
di nutrirsi,
di molecole complesse
pensiamo alla cellulosa,
polimero complesso,
che non tutti
possono usare,
ma i microrganismi
che la usano,
1 more item...
ci sono batteri
in grado di produrre
esoenzimi,
che vanno fuori,
dalla cellula
e vanno
a tagliare,
a spezzettare,
1 more item...
e quindi per batteri
che hanno la capacità,
di metabolizzare,
composti più complesse,
entrano in gioco
degli enzimi,
particolari
1 more item...
e poi vi sono
dei batteri che,
appartengono
ad alcune categorie,
come quelli ambientali,
che si sono selezionati
in ambienti particolari,
e che hanno la capacità
di degradare,
1 more item...
quindi vi sono
microrganismi
che sono in grado di
metabolizzare
componenti
non naturali
nella respirazione aerobica,
è il sistema metabolico
con la resa energetica
maggiore
e arriva a fare,
la produzione di ATP,
attraverso
la catena di trasporto
degli elettroni,
e che poi coinvolge,
1 more item...
perchè la catena
di trasporto di elettroni,
nel caso degli eucarioti,
è un sistema enzimatico
che però sta
nei mitocondri,
ma nei batteri
non ci sono mitocondri,
e quindi questo sistema,
che richiede
una localizzazione
1 more item...
origine e differenza dei composti riducenti
se non si fossero,
microorganismi che
usano acido solfidrico,
ammoniaca,
idrogeno,
che si producono
da eventi metabolici,
non solo di
altri microrganismi,
ma anche di
organismi più complessi,
1 more item...
e il potenziale redox,
se si hanno
grosse differenze,
di potenziale
tra le 2 coppie redox,
della reazione,
cioè,
il riducente,
1 more item...
e l'ossidante
1 more item...
e la differenza
di potenziale,
all'interno
delle coppe redox,
se è più importante
significativa,
ovviamente
mi darà una fase
1 more item...
ma l'importante è che
ci sia sempre,
una differenza
di potenziale,
tra la coppia riducente
e coppia ossidante,
e poi insieme
formano tutta
1 more item...
in buona parte
sono presenti,
in ammoniaca,
acido solfidrico,
glucogeno,
ed hanno
sia origine naturale,,
ma anche biologica,
in quanto alcuni
sono prodotti
del metabolismo,
o che si ottengono
1 more item...
i componenti fonte di elettroni
una è l'idrogeno:
che sono molti organismi,
e sono seromonas,
e altri
che sono microrganismi
che troviamo
sia nell'ambiente
che negli alimenti
vi sono xenomanas,
che possono andare
a degradare,
degli alimenti,
ma vi sono
anche dei patogeni,
ma non è l'alimento
con cui uno se li prende
come patogeni,
ma però possono agire
come degradatoti
alterano colorazione,
le composizioni,
sapori
sono organismi,
versatili,
colonizzano
vari ambienti,
e quindi ce li
possiamo ritrovare,
1 more item...
altri che sono,
presenti negli archia
sono organismi
capaci di usare l'idrogeno
con la idrogenasi,
e in questo caso
gli elettroni prodotti
reagiscono sull'ossigeno,
e questa è,
1 more item...
composti dello zolfo:
questi sono
principalmente batteri
che vivono in ambienti,
naturali come
miniere
luoghi ricchi di zolfo,
e quindi da un punto
1 more item...
composti dell'azoto:
ciclo azoto,
è quello per cui l'azoto,
a partire dall'azoto atmosferico,
subisce varie trasformazioni,
passando attraverso
tutte le componenti
1 more item...
e ci sono microrganismi,
come
nitrosomonos
e nitrobacter
che sono diffusi
in ambienti agricoli,
che in qualche modo,
1 more item...
i nitrosomonas
sono detti
ammoni ossidanti
e lo ione ammoni
lo ossidano a nitrito
che poi è ossidato
a nitrato,
e abbiamo che
agente ossidante
è l'ossigeno
e questo tipo di reazinoe,
sono,
importanti nell'ambiente,
perchè sono tutte,
una serie di cicli
1 more item...
quindi se
non va più qualcosa
in questa reazione,
anche le altre ne subiscono
le conseguenze
i nitrobacter
sono detti
nitrito ossidanti
sono microrganismi
importanti nel benessere
dei suoli,
dove sono poi coltivate
le piante
che mangiamo
in natura vi sono
composti ridotti,
che sono
buona fonte di elettroni,
e che possono essere
usati in microrganismi
che hanno gli enzimi
pe farlo
nell'ambiente,
ci sono batteri,
che usano questi composti,
per produrre
l'energia di cui
hanno bisogno,
ma che sono
anche importanti,
negli ambienti naturali,
perchè entrano
a far parte
dei cicli della materia
il metabolismo
abbiamo visto,
quello energetico,
ovvero quello che
mi serve,
per le reazioni cataboliche,
per produrre energia
ma in realtà,
ci sono enzimi,
che sanno fare
le reazioni,
in entrambi i sensi,
però il concetto,
è che tutta
questa energia,
1 more item...
e quindi
per fare queste cose
i batteri devono produrre,
per forza altre molecole,
cioè,
un conto è
pensare sia energia
che serve
2 more items...
e quindi
questo enzima
come lo costruisce,
magari con
sintesi proteica,
ma non solo,
questa avviene
perchè nella cellula
1 more item...
la cellula, acquisisce,
molecole dall'esterno,
H2O, ioni, zuccheri semplici,
ma anche
vitamine, amminoacidi,
oppure
se li sintetizza da se
e il tutto,
dipende dalla cellula,
e di quello
che è capace di fare,
dall'ambiente
in cui vive
importante è che,
abbia adeguati
1 more item...
quindi dipende
dall'ambiente
e cellula stessa
quando parliamo di metabolismo,
in una cellula,
bisogna pensare,
alla cellula,
sia come cellula
e quindi questo discorso
può valere
anche per
cellule organismi
1 more item...
ma nel caso di procariote,
la cellula
è anche l'organismo,
quindi noi abbiamo
da una parte
1 more item...
ma poi nel corso
delle reazioni
vi saranno
prodotti di scarto
1 more item...
ma tutto ciò accade
anche in organismi
pluricellulari,
come digestione
che arrivato a livello
cellulare,
le molecole
che si hanno ingerite
2 more items...
alcune definizioni:
a seconda tipo
fonte energia,
si dividono in
chemiotrofi:
usano composti chimici
come fonte
di energia
o fototrofi:
usano la luce
che hanno
un sistema metabolico
per produzione energetica,
1 more item...
anche se i primi
organismi fotosintetici
erano batteri,
e poi evolvendosi,
le piante,
e i chemiotrofi:
che usano composti chimici,
come fonte energetica,
si possono distinguere
in 2 gruppi,
gli organotrofi:
materiale orgganico
e sono anche
quelli posti in coltura
1 more item...
e molti prodotti chimici
organici,
1 more item...
alcuni microrganismi,
ottengono energia
3 more items...
e litotrofi:
materiale inorganico
ossidati
diversi composti,
1 more item...
in genere
i gruppi correlati,
1 more item...
il vantaggio
è la non competizione
1 more item...
e composti ossidati
da chemiolitrofi
1 more item...
quindi sfruttano
ciò che
1 more item...
e il donatore di elettroni,
o fonte nutrizionale,
è in quel componete
che va a rappresentare
l'agente riducente,
quindi:
in organismi organotrofi,
di solito sono
1 more item...
e a seconda,
della fonte di carbonio,
possiamo avere
organismi
eterotrofi:
fonte organica
(quindi i chemiotrofi),
e autotrofi:
fonte è CO2
(i cehmiolitotrofi
e fototrofi)
detti anche
produttori primari,
perchè sintetizza
1 more item...
ed è qualche cosa
da definire,
perchè fonte di carbonio,
è quella fonte carbonio
che serve per fare
molecole organiche
e un organismo
che fa la fotosintesi,
sintetizza in realtà
anche composti organici,
ma tra microrganismi,
si hanno
situazioni particolari,
dove vi sono
batteri,
microrganismi particolari,
che sono in grado di
usare la luce,
1 more item...
ma che non sono
1 more item...
nei batteri,
vi è la capacità
di usare varie
fonti energetiche,
diverse fonti
di carbonio
con modalità
in alcuni casi
molto specifiche
con reazioni redox,
ovvero il grosso
di queste reazioni,
se vi è un donatore
di elettroni,
vi è anche un accettore
di ellettroni,
e nel caso
della respirazione
l'accettore ultimo
1 more item...
quindi
nel processo di respirazione,
tipico è l'ossigeno,
ma nei batteri
vi possono essere
composti inoprganici
alternativi
all'ossigeno
1 more item...
ma anche
quelli organici
le fonti di energia
luce
abbiamo i fototrofi
in base fonte carbonio
dividiamo in:
eterotrofi
usano energia
ma non sono capaci
1 more item...
e autotrofi
usano CO2
o sostanze chimiche
abbiamo i chemiotrofi
e qui abbiamo,
che queste sostanze
che funzionano
per produzione energetiche
possono essere
2 more items...
fonte di energia
significa
energia che serve
per formare
energia
che nella cellula
è energia chimica,
1 more item...
reazione ossidoriduttiva,
quando parliamo di
produzione energia
ci troviamo in
una situazione,
in cui si realizza
una reazione redox,
e noi in questa reazione,
di ossido-riduzione,
noi abbiamo una
produzione di energia,
e quello che
è importante,
è che nel metabolismo
1 more item...
quello che succede,
in un ambiente
dove batteri
si vengono a trovare:
abbiamo vari componenti
molecolari,
che si possono
venire a trovare
1 more item...
e per capire,
che è donatore
più forte,
o meno forte,
ci sono diversi
1 more item...
e per capire
chi accetta
e chi dona
sono usati
degli schemi
(dette torre redox)
collegate fra loro
a partire dai
donatari più forti
1 more item...
fino agli accettori
più forti
1 more item...
per crescere
tutti microrganismi,
devono conservare
una parte dell'energia
libera,
nelle reazioni
usate per produrla
fototrofi:
hanno pigmenti
che trasformano
energia luminosa
in chimica,
e ciò è vantaggioso
per l'assenza di competizione
con i chemiotrofi
1 more item...
in procarioti
e fonti fototrofia:
una ossiggenica
porta produzione ossigeno,
è caratterizzata
da cianobatteri
che sono procarioti
e alghe
eucarioti
e anossigenica
non porta ossiggeno
e avviene
in batteri
rossi
e verdi
e eliobacteri
ma nei 2 casi,
i meccanismi
per sintesi di ATP,
sono simili
e ciò è perché
la fotosintesi ossigenica
si è evoluta
1 more item...
peso secco
e i costituenti
principali
del peso secco
di una cellula,
e il peso secco significa:
si riferisce al peso
di materiale cellulare,
quindi materiale organico,
materiale vivente,
una volta che
gli è stata sottratta
l'H2O
e questo perchè,
la materia vivente
sia cellule batteriche
come organismi complessi
sono costituiti
per la maggior percentuale
da H2O
in quanto questa
1 more item...
ma se io poi
devo andare
a fare l'analisi
dei costituenti cellulari,
quindi voglio sapere,
quanto c'è di carbonio,
di fosforo,
ecc,
io devo prima,
1 more item...
non si può lavorare
con l'H2O,
perchè nei processi
di lavorazione,
e dire c'è un tot di
carbonio,
significa che
1 more item...
quindi quando
si tratta
questo materiale organico
in qualche modo,
con i sistemi di estrazione
in qualche modo
portano via
1 more item...
posiamo vedere,
che ci sono tutti
tutti elementi essenziali
che compongono
la materia
(quelli nella
tavola periodica)
e sono quegli elementi
che con loro atomi
costituiscono la materia
anabolismo o metabolismo biosintetico
e nel caso
di zuccheri,
e sono reazioni di sintesi,
che alcuni la fanno,
altri no,
altri non la sanno fare,
e quindi assumono
gli zuccheri dall'esterno
abbiamo gli autitrofi che:
che assimilano CO2
e la trasformano
in zucchero
ed è una redazione di sintesi,
come ciò che avviene
1 more item...
quindi partiamo
da cosa semplice,
e sintetizziamo,
il primo composto organico,
e quelli eterotrofi:
fanno processi
di gluconeogenesi,
con reazioni anfibiotiche,
ovvero possono anche
trasformare,
1 more item...
anabolismo:
si intendono le reazioni
che usano energia,
che è stata prodotta,
nelle reazioni cataboliche,
per produrre molecole utili
quindi reazioni di biosintesi,
di piccole molecole,
1 more item...
e gli amminoacidi:
sono i componenti,
strutturali base,
delle proteine,
e vengono,
o dall'esterno,
o vi sono batteri del suolo,
quindi batteri che
interagiscono
con le radici
e che fissano
l'azoto atmosferico
e ciò è importante,
perchè batteri che
fissano azoto atmosferico,
ovvero trasformare
azoto in
ammoniaca,
che è composto
1 more item...
ovvero l'azoto
anche se molto,
non serve a nulla,
se non vi è qualcuno
che lo sa fissare
ci sono, molti batteri,
che possono fissare
azoto atmosferico,
ovvero renderlo utilizzabile,
sotto forma
di ammoniaca
da parte di
2 more items...
sennò l'aria,
sarebbe carica
di azoto
e non consentire
la vita
sintesi
sintesi nuclidi:
e sono le molecole
che poi vanno
a costituire
le macromolecole,
acidi grassi,
respirazione aerobica di composti inorganici
e vediamo che,
qui l'accettore finale
di elettroni
è l'ossigeno,
ma la fonte di elettroni ,
non è un composto organico,
o un o zucchero,
ma è un co posto inorganico,
in quanto vi sono
microrganismi,
capaci di usare,
idrogeno,
ammoniaca,
ferro,
rame,
ecc,
diversi composti,
1 more item...
questo è un sistema
che troviamo
in organismi
che sono capaci,
di usare anche
composti organici,
vi sono microrganismi
capaci di svolgere
attività metaboliche
non convenzionali
(convenzionali sono:
utilizzo energia
di tipo chimico,
quindi
2 more items...
e in alcuni casi,
sono anche autotrofi,
dal punto di vista
del carbonio,
in quanto possono
fissare la CO2
e parliamo di chemiolitoautotrofi
ma quando si
vengono a trovare
un sistema carente,
in ambiente con deficit,
di zuccheri,
diventano capaci
di usare,
questa,
perchè lo zucchero
2 more items...
cioè il glucosio che,
viene metabolizzato
nella glicolisi,
diventa CO2
e non serve pià
a nulla,
non lo uso
per fare
molecole strutturali
ma produce energia
per farlo,
e quindi
una parte del carbonio
dovrà essere usata
in modo diverso,
e un organismo
che può fare anche questo
tipo di attività,
serve il poco glucosio
che sta in giro,
come materiale strutturale,
perchè il carboni
gli serve,
1 more item...
noi abbiamo che
una parte dell'energia
serve per muoversi
e una per
produrre enzimi
per fare delle cose
e quindi nel fare questo,
loro si avvantaggiano,
perchè in situazione
di carenza di carboidtrati,
possono,
sfruttarli al meglio
perchè li usano,
per scopi plastici,
e mentre per l'energia
usano altro,
e poi comunque
hanno la fosforilazione
ossidativa
fotosintesi batterica
in realtà,
la fotosintesi,
dobbiamo partire
da presupposto
che avviene quando,
l'organismo usa
energia luminosa
come base energetica,
1 more item...
ci sono batteri,
che possono fare
la fotosintesi anossigenica,
ed è quindi
importante sapere
i processi metabolici
alla base,
e in questo caso,
dei batteri,
in qualche modo
succede lo stesso,
ma qui per certi versi,
la situazione
è più semplice,
dal punto di vista
1 more item...
ma più complesso
perchè i batteri
1 more item...
microrganismi fotosintetici,
esistono,
pensando alla spirulina,
delle microfaghe,
ma sono a metà
tra batteri
e organismi superiori,
nella fotosintesi batterica,
ci troviamo una situazione,
che è analoga,
alla fotosintesi delle piante
ma nelle piante,
vuol dire
fotosintesi
con produzione di ossigeno
2 more items...
e quindi,
anziché avere,
come substrato
un composto riducente,
e comportarsi
da chemiotrofi
e gli organismi fotosintetici
sono fototrofi
e si arriva a ciò,
partendo da 2
tipi di fotosintesi,
alcuni,
soprattutto cianobatteri,
sono quelli capaci
di usare l'H2O,
come donatore di elettroni,
1 more item...
e fanno un processo
fotosintetico,
del tutto analogo,
1 more item...
ma poi bisogna fare,
qualcosa,
che renda quest'energia
utilizzabile,
quindi vi deve essere
qualcosa per convertire
l'energia,
ed è quello che succede
1 more item...
ma dobbiamo pensare,
che vi sono batteri,
simili a quelli
primordiali
che sono capaci
di fare
una fotosintesi anossigenica,
usando come
1 more item...
nella fotosintesi ossigenica,
si produce ossigeno
perchè il donatore
di elettroni è l'H2O,
e quindi l'ossigeno
che sta nell'H2O,
diventa ossigeno molecolare
ma in questo caso,
ed è detta fotosintesi
anossiggenica
perchè non produce ossiggeno
non si ha
produzione di ossigeno
in quanto non presente
nella materia prima,
ma ciò che ci interessa,
è che ci sono,
batteri che sono capaci
di usare
l'energia luminosa,
per produrre,
l'energia di cui
hanno bisogno,
1 more item...
e vi sono,
ma vi sono microrganismi capaci anche,
di usare l'energia luminosa,
ma non sono autotrofi,
quindi non sanno
usare la CO2,
per fare
composti organici
che fanno
la stessa cosa,
e sono autotrofi
vi sono batteri
capaci di usare
la CO2,
ovvero le piantare,
usano la CO2,
e danno zuccheri
e usano H2O,
e producono ossigeno,
e le cose interaggiscono
e danno varie reazioni
e quindi li possiamo distinguere
in fotoautotrofi
e fotoeterotrofi
culture in laboratori microrganismi
bisogna fornire loro
tutti nutrienti
di cui hanno bisogno
e le esigenzee variano
per avere successo,
nella coltura,
è necessaria conoscenza
di principi nutrizione microbica
chimica cellulare e nutrizionale
organismi diversi
hanno bisogno
di nutrienti diversi,
detti macronutrienti
(quantità maggiori)
e micronutrienti
(quantità minori)
composizione chimica cellula:
tutti i nutrienti
sono composti chimici,
ma solo pochi
sono presenti
e sono essenziali
per sistemi viventi:
azoto,
fosforo,
carbonio,
zolfo,
ossigeno,
selenio
idrogeno,
e altri non essenziali
a parte l'H2O
costituente principale,
le cellule
sono composte da
acidi nucleici,
e tutti
quei elementi essenziali
che compongono
1 more item...
proteine,
proteine,
che sono
principale componente
macromolecolare,
e la loro diversità
è maggiore
di tutte le altre
altre macromolecole
1 more item...
il DNA importante,
per le cellule
contribuisce
in minima parte al peso
ma RNA
è più abbondante
carbonio, azoto, atri macronutrienti
tutte cellule
hanno bisogno carbonio,
e la maggior parte
di procarioti
hanno bisogno
di composti organici
come fonte
di carbonio
e circa metà
del peso secco
è dato dal carbonio
che è ottenuto
da amminoacidi,
acidi grassi,
acidi organici,
zuccheri
ecc,
e alcuni microrganismi
sono autotrofi
e costituiscono
loro strutture cellulari
a partire
dalla CO2
vedendo azoto,
cellula batterica
per il 13% costituita,
ed è presente
in proteine
acidi nucleici
ed altri costituenti
e la maggior parte
presente come
ammoniaca,
nitrato,
azoto gassoso
tutti i procarioti
possono usare
ammoniaca
come fonte di azoto
in forma organica
e azoto molecolare
è usato come
fonte di azoto
da batteri azoto-fissatori
e oltre a C,N,O,H
alle cellule servono
altri elementi
ma in quantità inferiori
come fosforo,
zolfo
potassio
ed altri
micronutrienti: metalli in tracce e fattori crescita
sono metalli necessari
ai microrganismi
per la crescita,
normalmente
in piccole quantità,
e rientrano
1 more item...
il più richiesto
è il ferro,
fondamentale
nella respirazione cellulare
è componete chiave
dei citocromi
e proteine ferro-zolfo,
che sono coinvolti
nella reazione trasporto
1 more item...
poi vi sono altri metalli
richiesti,
e sono detti
metalli in tracce
e fungono
da cofattori di enzimi
e fattori crescita sono
micronutrienti organici
e quelli comuni
comprendono
vitamine,
amminoacidi,
purine,
o varie altre molecole
organiche
possono costituire
1 more item...
terreni e colture di laboratorio
i terreni
sono le soluzioni
di nutrienti usate
per crescita microrganismi
visto che la coltivazione
serve per poi
studiarli,
bisogna fare attenzione
alla selezione
e preparazione
affinché
la cultura abbai successo
e i terreni forniscono
forniscono i nutrienti
e possono essere
definiti
e complessi,
ma quelli di culture
di specie particolari
o per studi comparativi
fra microrganismi
sono di tipo:
differenziale,
arricchito
selettivo,
alcuni microrganismi
sono fatti crescere
su terreni liquidi
o solidi,
e se si usano
tecniche asettiche
possono essere
mantenuti in cultura pura