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BIOTECNOLOGIE DELLA FERMENTAZIONE - Coggle Diagram
BIOTECNOLOGIE DELLA FERMENTAZIONE
la glicolisi
+è facile vedere
quale molecola
è ossidata
e quale ridotta
perchè gli elettroni
viaggiano con gli idrogeni,
poi ho la formazione
di acetil coenzima A
che produce 6 ATP,
poi ciclo di Krebs
che produce
varie molecole
che si possono
convertire in ATP,
durante fosforilazione
per ogni NAD ridotto
1 more item...
quindi tra molecole
con 12 atomi di idrogeno
e una molecola
senza atomi di idrogeno
è facile pensare
che la molecola
più ridotta è
la prima ossidata
il risultato finale
della respirazione,
è che da 1 molecola
di glucosio + 6 molecole ossigeno
(accettore terminale),
ottengo 6 molecole
di anidrite carbonica,
in cui si trova
1 more item...
e l'accettore terminale
di elettroni
è l'ossigeno
la respirazione
dell'ossigeno,
è una situazione
in cui nella degradazione
del glucosio,
tutta l'energia derivata
è convertita in ATP
grazie all'azione
2 more items...
e ciò succede:
da glicolisi
e si ha
2 ATP
e 2 NADH,
(e nella catena
di trasporto
di elettroni
i NADH sono trasformati
1 more item...
quindi da
degradazione glucosio
in anidrite carbonica
e H2O
in presenza di ossiggeno
ho 36 ATP
poi si arriva
al ciclo di Krebs
e fosforilazione
e poi,
si fanno le somme
e il bilancio energetico
è 36 ATP
ciclo krebs porta a 38 ATP
da 2 acetil CoA:
2GTP(2ATP), 6 NADH (18 ATP), 2 FADH (4 ATP)
fermentazione 2 (quelli glicolisi)
glicolisi (2 ATP, 2 NADH) (6 ATP)
formazione acetil- CoA 2 NADH (6 atp)
la glicolisi
è il principale processo
catabolico
che avviene
in qualunque
cellula vivente
che è la degradazione
del glucosio a piruvato
ed è divisa in 2 fasi:
fase produttiva:
la cellula ricava
4 molecole di ATP
2 molecole di NADH
per molecola di glucosio
bilancio:
2 ATP, 2NADH, 2 piruvato
fase preparatoria:
la cellula
fa un "investimento
iniziale"
consumando 2 ATP
per molecola di glucosio
fase preparatoria:
si ha la fosforilazione
del glucosio
e consumo di 2 ATP
(da glucosio- glucosio 6 fosfato- fruttosio 1,6-fosfato)
importante
nel metabolismo
se io non ho ATP
sono morto,
non posso fare nulla,
devo avere
un minimo
di ATP,
1 more item...
quando la molecola
è così energizata,
può essere riconosciuta
dall'enzima aldoasi
che taglia
il fruttosio1,6-bifosfato
in 2, e otteniamo
1 more item...
fase produttiva:
e alla fine
avremo
2 NAD ridotti
e 2 ATP
e con le reazioni successive
vi è un'altra
fosforilazione
a livello del substrato,
e guadagnamo
altri 2 ATP
e questo ATP,
ne ho usati 2
e ne riottengo 2
e l'enzima
riesce a trasferire
l'energia di un fosfato,
per fosforirale l'ATP,
ed è fosforilazione
a lovello del substrato
in seguito
il piruvato
può avere
vari destini:
od essere trasformato
in altre sostanze organiche
ed entra
in un processo
1 more item...
può entrare
nel metabolismo centrale
e quindi
1 more item...
poi ho la trasformazione
del bisphosfogliceraldeide
in 3-fosfoglicerato9
ed è la fosforilazione
a livello del substrato
per ogni molecola
di glyceraldeide-3-phosfato,
da 1 di glucosio
se ne hanno
2 di glyceraldeide-3-phosfato,
poi si trasforma
in1,3- biphosfoglicerato
1 more item...
qunidi alla fine
della glicolisi,
otteniamo
2 ATP,
2 NAD ridotto
e 2 molecole
di piruvato
per ogni molecola di glucosio
trasporti energia
e il legame ad alta energia:
non indica
il contenuto assoluto
di energia
ma il delta
tra tale valore
e quello dei prodotti
di idrolisi,
cioè l'energia liberata
tra questi vi sono
importanti,
i cofattori
come NADHP, FAD,
i gruppi prostetici
enzimi che sono
molecole con
questa capacità
di prendere
e cedere energia
e avviene con
2 more items...
quando l'ATP
è usato
nei processi anabolici,
perde di solito
l'ultimo gruppo fosfato,
l'energia contenuta
in questo legame,
è usata per produrre
un nuovo legame
e produrre una
1 more item...
o fare altro
sono i trasportatori
di energia
nella cellula
è una base azotata
che presenta
3 gruppi fosfato,
ed ognuno è legato
agli altri
con legami
ad alta energia
vi sono anche,
altra sostanze
che hanno
questa capacità,
che quando è tagliato
un determinato legame
sono in grado
di rilasciare energia
l'ATP è lo stesso
che troviamo nel DNA
la glicolisi
ma in una cellula,
la quantità è quella,
l'unica cosa
che cambia
è la proporzione
tra NAD ridotto
ed ossidatio
e man mano che
le cellule crescono
e si dividono
e producono
nuove molecole di NAD
se ottengo
molto NAD ridotto
che si accumula
e non ho accettore finale
di elettroni ,
il metabolismo
si ferma perchè
non ho NAD ossidato
per mandare avanti
il metabolismo
di NAD ridotto o ossidato,
nella cellula
c'è sempre
quella quantità
perchè l'ossigeno
è fondamentale
per la respirazione,
perchè l'ossigeno
è l'accettore finale
di elettroni,
perchè con
la fosforilazione ossidativa
1 more item...
in questa processo
si pone un gradiente
protonico
che fa da accettore terminale
di elettroni,
che nella fermentazione
è una molecola derivata
dal glucosio;
1 more item...
si dice che
la fermentazione
avviene in
assenza di ossigeno,
ma meglio dire che
non richiede ossigeno
ma ad un certo punto,
il NAD ridotto
deve tornare
ossidato,
perchè energia
deve esser usata
nel NAD ridotto,
e il NAD ridotto,
deve essere ossidato
ma se in un processo
che usa il ridotto, come cofattore;
ma usa anche
come ATP,
il NAD ridotto deve
cedere questi elettroni
agli enzimi
1 more item...
e che sono capaci
di accettare elettroni
e usare l'energia
ed usarla
per scindere
l'atomo di idrogeno
in H+ e un elettrone
e gli elettroni
passano nella catena
e riducono l'ossigeno
in H2O
gli H+
sono trasportati fuori
dalla cellula
e si crea
una differenza
di potenziale elettrico
si ha che il
NAD ridotto
è diventato NAD ossidato,
abbiamo ridotto
l'ossigeno in H2O,
e si è liberata l'energia
usata da ATP asi
per produrre energia
(sta nella membrana)
e la differenze
di potenziale
è usata per produrre
una molecola
di ATP a partire
da ADP
definizioni
biotecnologia:
conoscenza e studi
delle scienze
della vita
per il concreto svolgimento
di attività
volta a trasformare
qualsiasi
1 more item...
es.
lactobacilli per yogurt,
e si usa la PCR
perchè sfrutta parti
di cellula viva
che è la DNA polimerasi,
la maggior parte
delle biotecnologie
è batterica,
tutte le trasformazioni
alimentari,
sono biotecnologie,
anche agricoltura
e allevato
sono biotecnologie antiche
si può definire
biotecnologia
l'uso consapevole
di una materia vivente
per produrre
beni
e ricavarne servizi
(incroci fatti in allevamento)
fermentazione:
si spiega in vari modi:
e si usa anche
nel caso in cui
un microrganismo
può deteriorare
un alimento
la definizione biochimica:
processo di ossidazione
di un substrato
nel quale
l'accettore terminale
di elettroni
1 more item...
e non è vero che
è un processo che
avviene in assenza
di ossigeno
tecnologo alimentare:
processo di trasformazione
di una matria prima
in un prodotto commerciale
che coinvolge
l'uso di microrganismi,
1 more item...
generazione ATP
a partire dall'ADP,
viene trasformato in ATP,
durante la degradazione
della molecola C e D,
qunidi vi è
un enzima che
trasforma C in D + ATP,
ma l'ADP deve
1 more item...
un altro meccanismo
per produrre ATP
è la fosforilazione ossidativa
in cui
è un processo che riguarda
la respirazione dell'ossigeno
viene prodotti l'ATP,
che può essere prodotto
durante
la reazione catabolica,
ovvero con
la fosforilazione
a livello del substrato
in generale
l'ambiente
è popolato
di virus,
batteri,
funghi,
e tutte le superfici
del nostro corpo
incluso
l'apparato
gastro intestinale
e genitale
sono intensamente
popolati
1 more item...
il microbiota umano
è un vero e proprio
organo
8intestinale, vagginale, ecc)
i microrganismi
possono popolare
qualunque ambiente,
e sono presenti ovunque
la stessa cosa
vale per gli alimenti,
che hanno
un loro microbiota,
che può essere:
che noi tecnologicamente
abbiamo indotto
e fatto sviluppare,
o che è
naturalmente presente
la biomassa batterica
presente sulla terra
è superiore
a quella
di piante
e animali
e vi sono
più cellule batteriche
sul/nel nostro corpo,
di quante
cellule somatiche abbiamo
e ogni alimento,
trasformato,
presenta un microbiota
dato dalla trasformazione,
che sia voluta
o non voluta
la modifica
del microbiota
dell'alimento
e quando
parliamo di
fermentazione
stiamo cambiando
la composizione microbica
di una matrice alimentare
facendo ciò,
stimo anche,
alterando,
modificando,
trasformando,
la matrice alimentare
il numero di specie
microbiche
sono elevate,
più di 10 alla 30
e di questi
un 100 sono patogeni,
gli altri sono fondamentali
per la sopravvivenza,
2 more items...
nell'albero filogenetico,
si vede che
dal progenitore comune
(LUCA),
sono derivate
tutte le specie vivnrti
e ci da una misura
della diversità
del mondo microbico,
poi hanno caratteristiche
in comune,
unicellulari ,
ma non significa che
1 more item...
sono microscopici,
(da LUCA:
archea
eucarioti
(animali, funghi, pinate,)
(anche muffe mucillagginose))
batteri
la torre degli elettroni
la differenza di potenziale
ci dirà
quale può essere
l'energia liberata
nella trasformazione
per esempio
da glucosio a piruvato
i trasportatori
di elettroni
di solito sono posizionati
al centro
perchè devono
essere capaci
di cedere
che di donare
elettroni
1 more item...
più si trova
in alto
e più il potenziale
è negativo
e più va in basso
e più diventa positivo
questi trasportatori
possono essere associati
agli enzimi,
gruppi prostetrici,
o liberi
come il NAD
che può essere ridotto
ci da un esempio,
di come
di quale è
il potenziale di riduzione,
riducente,
cioè di acquisire
elettroni
di diverse molecole
e se il NAD si riduce,
il substrato si ossida
ed è reazione catabolica
o anche
parte opposta
in cui il substrato
è un accettore
di elettroni,
in cui il NAD si ossida
e i trasportatori di elettroni,
permettono il verificarsi
di reazioni redox
anche senza
il contatto diretto
tra "donatore primario
di elettroni"
e "l'accettore terminale
di elegttroni"
metabolismo
nel processo
si libera energia
che viene usata
per i processi anabolici,
e usata per produrre
ATP (nella cellula)
che ha un potere
riducente intermedio,
si trova
a metà strada
2 more items...
in questo processo
di ossidoriduzione
(un componente si ossida
e uno si riduce)
il catabolismo
produce ATP,
e l'anabolismo
usa l'ATP
per produrre
nuove molecole organiche,
per la biosintesi
es)
il glucosio
costituito C6H12O6
è completamente trasformato
in anidrite carbonica
e acqua,
ed è un processo
di mineralizzazione
di un substrato organico
ma anche di ossidazione
è la trasformazione
della materia organica
che consente
alla cellula di vivere
qunidi sostanze chimiche
complesse
vengono ossidate,
degradate
fino ad avere
sostanze più semplici,
e spesso fino
ad essere completamente
mineralizzate
cioè quando
una sostanza organica,
1 more item...
un alimento fermentato,
è il risultato
del metabolismo
di determinati microbi
fermentazione
in alcuni casi,
l'accettore finale
può essere
un'altra molecola
(ma non è
una fermentazione),
perchè l'accettore terminale
non deriva
1 more item...
devo immaginare che
in un processo
di fermentazione
l'accettore terminale
di elettroni
deve essere interno
(molecola che
deriva dal glucosio),
e vuol dire che
elettroni nel NAD ridotto,
1 more item...
e il NAD ridotto
per riossidarsi
deve cedere
elettroni,
che non sia
ossigeno
molecola esterna,
ma una molecola
che deriva dal glucosio
quindi
una reazione
di fermentazione,
si vede che
nel processo
di respirazione,
interviene
una molecola esterna,
1 more item...
e l'accettore di elettroni
è esterno
alla via biosintetica
è un processo
do ossidazione
di un substrato organico
(che porta
alla generazione
di ATP)
nel quale l'accettore
terminale
1 more item...
es)
fermentazione alcolica
in cui il piruvato
viene decarbossilato
e si forma
acetaldeide
e il piruvato
può essere definito
chetoacido
l'acetaldeide permette
riossidazione del NAD
che ripermette
il processo
della glicolisi
visto che
il NAD ridotto
si ossida
è necessario
per la sopravvivenza
del microrganismo,
perchè
il NAD presente
1 more item...
e se non vi sono,
o non hanno
più posto
per il trasporto
si ferma
la glicolisi,
nella cellula,
quindi vi deve essere
1 more item...
la cellula
è in equilibrio metabolico,
quando ha
un sufficiente
quantità di cofattori
o trasportatori
di elettroni
ridotti
per poter fare
1 more item...
e ossidati
per poter fere
le riduzioni
ogni microrganismo
che è in grado
di scegliere
se respirare
o fermentare
è saccaromices cerevisie,
in alcuni casi
questa macchina
che ha un codice
1 more item...
io ho una ossido riduzione
ovvero il NAD ridotto
dalla glicolisi
si ossida,
diventa NAD ossidato,
e acetaldeide,
si riduce
e diventa alcool etilico
e gli elettroni del NAD
li prende
l'acetaldeide
produzione di etanolo rispetto alla crescita ed al consumo di substrato
durante
la crescita esponenziale,
la cellula raggiunge
la sua velocità
di crescita massima;
ma ad un certo punto
inizia
la decrescita,
1 more item...
la produzione di etanolo
è proporzionale
alla velocità
di degradazione
del glucosio,
e proporzionale
alla velocità
di divisione
delle cellule,
perchè
senza glicolisi
non si forma
2 more items...
man mano
che il glucosio
è consumatio,
aumenta in parallelo
il numero di cellule
nel tempo
e in parallelo
si ha la produzione
di alcool
finchè ho glucosio
da trasformare
in alcool,
ottengo ATP
e cresco,
e questa crescita
sarà in proporzione
al glucosio
che degrado
per ogni mole
di glucosio
avrò 2 moli
di etanolo,
1 di anidrite carbonica,
2 ATP,
e un bilancio
del NAD
che mi lascia
in equilibrio,
NAD ridotto- NAD ossidato
1 more item...
nel caso
della produzione di etanolo
e nel caso
della fermentazione,
la cellula
non può produrre
ATP
se non ricicla il NAD
derivato dalla glicolisi,
1 more item...
e ciò
può essere dato:
da un rallentamento
nella divisione
ma anche
a moria
in questa fase
in unità di tempo,
e stiamo
in crescita stazionaria
e nel tempo
non si vede
più un aumento proporzionale
del numero
di cellule
ma sarà stazinoario
fermentazione
posso seguire
la curva di crescita
del microrganismo,
seguendo la variazione
del prodotto di fermentazione,
perchè sono parallele,
proporzionali
se il piruvato
prende
la via fermentativa,
viene convertito
in prodotto organico
non più metabolizzabile
perchè l'etanolo
non viene più
1 more item...