La respirazione cellulare, Appunti di Biologia

Scarica La respirazione cellulare e più Appunti in PDF di Biologia solo su Docsity! Il fine ultimo della respirazione cellulare è la produzione di energia sotto forma di ATP utilizzando i processi di ox/rid. la produzione di ATP Avviene attraverso la scissione del glucosio che consente , tramite serie di reazioni chimiche di produrre energia, con trasferimento elettroni all’ossigeno (che si riduce e forma H2O). Con la glicolisi, ciclo di krebs e fosforilazione ossidativa si recupera circa il 40% dell’energia totale contenuta nella molecola del glucosio, il 60% si disperde come forma di calore. COME AVVIENE ELETTRONI TRASF. avviene tramite il NAD+ e Il FAD che riducendosi, lungo questi processi chimici, produco quantità di molecole ridotte consentendo cosi il trasferimento, tramite la loro successiva ossidazione,degli elettroni all’ossigeno..che si riduce e in presenza di ioni H + e produce acqua (fosforilazione .ossidativa ) utilizzando proteine presenti nella membrana interna del mitocondrio. PRODUZIONE ATP (MOLECOLE) fosforilazione a livello del substrato, ed è l’aggiunta di una molecola di fosfato inorganico presente nel citoplasma o matrice mitocondriale alla molecola dell’ ADP e si forma ATP tramite l’enzima ATP sintetasi anch’esso presente nella membrana del citocromo e che consente il riequilibrio di H+ tra spazio intermembrana e matrice del mitocondrio. Questo processo finale DELLA fosforilazione (che è anche una cascata di elettroni verso l’ossigeno che si riduce) prende il nome di Chemiosmosi che si verifica anche grazie alla differenza di concentrazione di ioni H+ tra spazio intermembrana (li ci sono molti più H+) e matrice mitocondriale (li ci sono meno H+), vedi fig pag 107 Bilancio totale della glicolisi presuppone il consumo di 2 molecole di ATP per l’avvio del processo dal Glucosio e la sua prosecuzione, successivamente poi c’è anche un guadagno di 2 molecole di NadH derivato da rid del Nad + . Alla fine il bilancio della glicolisi, in atp, è di due molecole nette su quattro che si producono (4ATP-2ATP necessari per l’avvio della glicolisi). Il NAD+ va da NAD+ a NADH + H+, nella glicolisi, e produce 2 molecole di NADH + H+ come bilancio finale (già detto). Dopo GLICOLISI E prima di CICLO KREBS accade : l’Ossidazione di 2 molecole di NAD+ che vanno a 2 molecole di NADH + H+ e perdita di 2 molecole di CO2 per formare l’Acetil-CoA (con 2 Carboni = Acetil ) dall’acido piruvico ( vengono utilizzate due molecole di acido piruvico) , quindi si avranno altri 2 NADH + H+ CICLO Krebs L’avvio del ciclo di krebs ( con ingresso di 2 acetil-CoA per ogni Glucosio processato) estromette 2 molecole di CoA ( subito inizialmente). La reazione iniziale irreversibile tra acido ossalacetico e Acetil (il CoA è rimasto fuori dal ciclo) , consente al ciclo di girare in una direzione precisa. Il ciclo di Krebs produce 1 ATP per ciclo, però sono 2 molecole di acetil-CoA per ogni glucosio. Produce inoltre anche una molecola di FAD ridotto da FAD a FADH2 (1x2= 2 FADH2). (Solo nel Krebs) Produce anche, per ogni ciclo, da NAD+, molecole di NADH + H+ (3x2= 6 NADH + H+) Per ogni molecola di NADH + H+ che si ossida a NAD+ (nella Fosforilazione Ossidativa) si ottengono 3 ATP, per ogni FADH2 che si ossida a FAD (nella Fosforilazione Ossidativa) si producono 2 ATP. Dalla glicolisi si ottengono 2 NADH ; dalla conversione di 2 molecole di acido piruvico a 2 molecole di acetil- CoA si ottengono 2 NADH + H+ e poi 6 NADH + H+ dal Ciclo krebs , quindi = 10 NADH in tutto FADH2 solo da krebs (glicolisi non c’è) v= 2 molecole FADH2 (una per ogni molecola di acetil-CoA) BILANCIO TOTALE 2 ATP (finali) da glicolisi + 2 ATP da Ciclo di krebs + 34 ATP da Fosforilazione Ossidativa = 38 ATP molecole da Glicolisi, Ciclo di krebs, Fosforilazione Ossidativa. Fosforilazione ossidativa Processo che consente la produzione di ATP. Diviso nel primo stadio che è un trasporto di elettroni da NADH ( derivato dalla riduzione di NAD+ )e dal FADH2 ( derivato dalla riduzione di FAD) che SI OSSIDANO, cedendo elettroni a proteine della membrana interna mitocondriale che li trasportano infine all’ossigeno (ogni proteina è un accettore migliore del precedente e quindi si riduce mentre quella precedente si ossida). Si riduce infine l’ossigeno perché accetta meglio gli elettroni ed insieme ad H+ forma ACQUA ( H2O) . Nello spazio intermembrana si crea una concentrazione di ioni H+ notevole e più consistente che nella matrice mitocondriale (è importante poi per il fenomeno della Chemiosmosi). Il Secondo stadio, sfrutta la teoria della Chemiosmosi che ci spiega come l’ATP sintetasi, favorendo il ritorno degli H+, dallo spazio intermembrana alla matrice mitocondriale, trasforma l’ADP + fosfato inorganico in ATP. (in poche parole c’è una differente concentrazione di H+, tra spazio intermembrana e Matrice mitocondriale, che favorisce poi il recupero dell’H+ , dallo spazio intermembrana, per opera dell’ ATP sintetasi, ed il successivo passaggio di H+ verso la matrice , il tutto accoppiato al precedente passaggio di elettroni dal NADH e dal FADH2 all’ossigeno, il processo viene chiamato Chemiosmosi)