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LA RESPIRAZIONE CELLULARE - Coggle Diagram
LA RESPIRAZIONE CELLULARE
Processo
aerobico
(presenza di ossigeno) che avviene negli organismi aerobi (eucarioti e procarioti, dotati di sistemi di membrane ricche di enzimi) che sfruttano l'ossigeno atmosferico per ossidare la molecola del glucosio a diossido di carbonio.
avviene grazie alla riduzione di moltissime molecole di coenzimi che forniscono alla cellula l'energia necessaria per sintetizzare grandi quantità di ATP.
l'ossidazione di un coenzima porta alla riduzione di un'altra molecola (l'ossigeno molecolare) che si riduce formando molecole d'acqua.
comprende 3 grandi vie metaboliche:
FASE PREPARATORIA
l'acido piruvico, prodotto dalla glicolisi, penetra nella matrice del mitocondrio e avviene la
decarbossilazione ossidativa
(si elimina una molecola di CO2 e l'acido piruvico è ossidato per formare un gruppo acetile a due atomi di carbonio).
Per ogni molecola di acido piruvico si forma una molecola di
acetil-CoA
e una di NAD+ si riduce a NADH
CICLO DI KREBS
formato da 8 reazioni
1-2) L'acetil-CoA reagisce con una molecola di ossalacetato (4 atomi di carbonio) e forma una molecola di citrato (6 atomi di carbonio), che è modificata ad acido isocitrico tramite spostamento di un gruppo ossidrile
3)
Prima ossidazione e decarbossilazione
: la catena carboniosa si ossida e si accorcia, liberando una molecola di CO2, un coenzima NAD+ si riduce e diventa NADH.
4)
Seconda ossidazione e decarbossilazione
: la catena carboniosa si accorcia ancora e rimane con 4 atomi di carbonio a cui si lega una molecola di CoA. Un'altra molecola di NAD+ si riduce a NADH
5) si libera la molecola di CoA con produzione di energia, che viene incorporata in una molecola di ATP attraverso un passaggio in GTP (guanosintrifosfato)
6-7-8) la catena carboniosa è ossidata in successione fino a rigenerare ossalacetato; le ossidazioni producono un'altra molecola di NADH e forma FADH2 in forma ridotta.
FOSFORILAZIONE OSSIDATIVA
insieme di reazioni con cui la cellula sintetizza molecole di ATP usando l'energia prodotta dai processi precedenti
in particolare i
complessi enzimatici
, provvedono alla riossidazione dei coenzimi NADH e FADH2.
FUNZIONAMENTO:
1)
Complesso I
ossida la molecola del coenzima NADH
2)
Complesso II
ossida il coensima FADH2
3) L'ubichione ridotto (carico di elettroni) migra verso il
complesso III
dove cede energia, usata poi per trasferire altri ioni H+ nello spazio intermembrana. Gli elettroni vengono trasferiti al citocromo c.
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negli eucarioti avviene nel
mitocondrio
(dentro ci sono molti enzimi, DNA e ribosomi e per questo è in gradi di duplicarsi autonomamente).
è formato da una doppia membrana
esterna
: liscia e porosa (formata da proteine canale (porine) che permettono il passaggio di piccole molecole e ioni)
non aderiscono ma tra di esse vi è lo
spazio intermembrana
interna
: ripiegata nelle creste mitocondriali e all'interno abbiamo la
matrice