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I METABOLISMI - Coggle Diagram
I METABOLISMI
il metabolismo del GLUCOSIO
glucosio alto contenuto energetico
il glucosio ossidato è diverso da quello bruciato per 2 motivi
energia liberata è usata per produrre ATP
demolizione del glucosio si raggiunge con varie tappe
processi metabolici più importanti sono 3
glicolisi
fermentazione
respirazione cellulare
come avviene?
Immagine
GLICOLISI
via metabolica universale
diverse tappe ciascuna catalizzata da uno specifico enzima
2 fasi principali
investimento energetico, consuma 2 ATP
rendimento energetico, produce 4 ATP
guadagno netto è di 2 ATP e 2 NADH
guadagno energetico non sufficiente per la sopravvivenza delle cellule
se c'è O2, piruvato e NADH seguono con la respirazione cellulare che li demolisce per estrarne l'energia
demolizione completa produrrebbe fino a 36 ATP
molecole di piruvato prodotte hanno meno atomi di idrogeno del glucosio
la RESPIRAZIONE CELLULARE
nei mitocondri
circondati da 2 membrane
membana mitocondriale esterna
membrana mitocondriale interna
estesa e ripiegata a formare delle creste
si distinguono 2 compartimenti
spazio intermembrana
matrice
3 fasi
1° fase: FASE PREPARATORIA
matrice del mitocondrio
piruvato attraversa la doppia membrana mitocondriale
trasformato in 2 atomi di acetila-CoA
catalizzata dall'enzima privato deidrogenasi
2° fase: IL CICLO DI KREBS
composto da 8 reazioni che ossidano acetil-CoA e producono 2 CO2
liberano energia che viene utilizzata per produrre 1 ATP, 3 NADH e 1 FADH2
consente ossidazione completa molecola glucosio iniziale
3° fase: FOSFORILAZIONE OSSIDATIVA
coinvolge NADH e FADH2
cedono elettroni ad alta energia ai trasportatori di elettroni che costituiscono la catena respiratoria mitocondriale
NADH si ossida e si converte in NAD+
FADH2 si ossida e si converte in FAD
reazioni redox continuano in modo sequenziale
ossigeno svolge il ruolo fondamentale di accettare finale degli elettroni
alcuni complessi usano l'energia liberata per pompare gli ioni idrogeno
si crea un'elevata concentrazione di ioni H+
causa la chemiosmosi
processo nel quale gli H+ per rientrare nella matrice attraversano l'ATP-sintasi
LA FERMENTAZIONE
ossida NADH e rigenera NAD+
non si produce energia
serve a garantire una quantità sufficiente di NAD+
2 tipi
fermentazione lattica
produce acido lattico
utilizzato da molti procarioti
nelle cellule muscolari se l'ATP prodotto dalla respirazione cellulare non è abbastanza per lo sforzo richiesto, le cellule abbandonano la respirazione cellulare e passano alla fermentazione lattica
fermentazione alcolica
in condizioni anaerobiche
2 tappe
produce
NAD+
alcol etilico
diossido di carbonio
il METABOLISMO CELLULARE è costituito da reazioni chimiche che avvengono costantemente
2 tipi di reazioni
reazioni ANABOLICHE
sintetizzano le molecole complesse partendo da quelle semplici
richiede energia
reazioni CATABOLICHE
demoliscono le molecole complesse in molecole più semplici
liberano energia
strettamente accoppiati perché è un ciclo che richiede un continuo apporto di energia dall'esterno
procedono attraverso una serie di tappe
la sequenza di tutte le reazioni si chiama VIA METABOLICA
seguono principi comuni
ogni reazione è catalizzata da un enzima specifico
molte di esse si assomigliano in tutti gli organismi
ognuna è regolata da enzimi
negli eucalipti quasi tutte le vie sono organizzate per compartimenti
le reazioni REDOX o di ossidoriduzione
uno o più elettroni sono trasferiti da una sostanza all'altra
2 casi
riduzione
acquisizione di elettroni
ossidazione
perdita di elettroni
avvengono sempre insieme
agente OSSIDANTE: composto che si riduce
agente RIDUCENTE: composto che si ossida
più una molecola è ridotta più è l'energia che si trova immagazzinata
catalizzate da enzimi che lavorano in coppia
coenzina NAD lavora con gli enzimi DEIDROGENASI
2 forme chimicamente diverse
forma ossidata NAD+
forma ridotta NADH + H+
libera energia per sintetizzare ATP
bilancio delle vie del glucosio
2 casi
glicolisi+ fermentazione= 2 ATP
glicolisi+ respirazione cellulare= 36-38 ATP
differenza di resa è legata a 2 NADH prodotti durante la glicolisi
vie metaboliche operano in presenza di O2 per 2 ragioni
glucosio è completamente ossidato a CO2
energia liberata gradualmente e sfruttata in modo efficace