Scarica la respirazione cellulare e più Appunti in PDF di Biologia solo su Docsity! 1 Corso di Laurea: Insegnamento: Numero lezione: Titolo: RESPIRAZIONE 3 In presenza di abbondanza di nutrienti e ossigeno le cellule regolano la respirazione considerando la quantità di ADP e fosfato disponibili. La respirazione procede fino a quando la maggior parte dell’ADP è convertito a ATP, dopo la fosforilazione ossidativa rallenta. C’è un sistema a feedback che riduce la glicolisi bloccando l’enzima fosfofruttochinasi. Oltre al glucosio, le cellule posso produrre energia anche utilizzando altre molecole provenienti dai nutrienti come gli acidi grassi e le proteine. Queste sostanze possono infatti essere trasformate in prodotti intermedi della catena energetica e quindi posso entrare nel processo di produzione dell’energia a vari livelli. Per esempio, il glicerolo dell’ossatura dei trigliceridi viene trasformato in gliceraldeide 3 fosfato ed entra nell’ultimo passaggio della glicolisi. Invece le catene degli acidi grassi vengono spezzettate in gruppi acetile ed entrano nella catena come acetil-CoA (questa reazione si chiama di β-ossidazione). Gli acidi grassi «rendono» molto dal punto di vista energetico (più del glucosio) perché sono molto ricchi di atomi di idrogeno. Infatti una molecola di acido grasso a 6 atomi di carbonio che viene ossidata permette di produrre fino a 44 molecole di ATP rispetto alle 36-38 del glucosio (più ricco di ossigeno) Le proteine vengono idrolizzate ad amminoacidi, ai singoli amminoacidi viene poi rimosso il gruppo amminico –NH2 con una reazione di deaminazione e poi escreto come urea (l’ammoniaca NH3, tossica per l’organismo, che si forma in un primo momento viene trasformata in urea, non tossica). La catena carboniosa residua può entrare a diversi stadi della respirazione. Per esempio, l’alanina produce piruvato, il glutammato produce α-chetoglutarato, l’aspartato produce ossalacetato (entrambi questi ultimi intermedi del ciclo dell’acido citrico). Respirazione anaerobica e fermentazione Alcuni batteri che vivono in ambienti senza ossigeno utilizzano la respirazione anaerobica per produrre energia. In questo caso, l’accettore finale degli elettroni della chemiosmosi non è l’ossigeno ma altre sostanze inorganiche come gli ioni nitrato NO3- e solfato SO42- . I prodotti finali della respirazione anaerobica saranno ATP, anidride carbonica. Alcuni batteri e lieviti producono energia attraverso la fermentazione, in questo caso il processo, a differenza della respirazione, non arriva alla catena di trasporto degli elettroni ma si limita alla glicolisi (producono solo 2 ATP per molecola di glucosio). Il piruvato che si produce vene poi trasformato in alcol o in lattato e anidride carbonica. Questi batteri sono utili all’uomo per la produzione di birra e vino e per la fermentazione del pane (nel caso della fermentazione alcolica) o di yogurt e crauti (nel caso della fermentazione lattica). Il lattato viene anche prodotto nelle cellule muscolari durante l’attività fisica in presenza di poco ossigeno. Per smaltire parte di questo lattato, le cellule muscolari devono consumare ossigeno quando ritorna ad essere disponibile ed è per questo che il respiro affannoso continua anche dopo la fine dell’esercizio fisico intenso. La fermentazione lattica è poco efficiente in termini di produzione di ATP, per cui bisogna consumare tanto glucosio ed è per questo che le cellule muscolari accumulano grandi quantità di glucosio, sotto forma di glicogeno, per essere pronte in caso di sforzo intenso e carenza di ossigeno.
