Scarica La respirazione cellulare e più Schemi e mappe concettuali in PDF di Biologia solo su Docsity! LA RESPIRAZIONE CELLULARE La respirazione cellulare è il processo che segue alla glicolisi negli organismi aerobi (=in presenza di ossigeno). In questo caso il piruvato viene ossidato a H2O e CO2 e questo porta ad una grande resa energetica (soprattutto rispetto al processo della fermentazione in quanto è fatto in molti più step e perché il composto in cui il glucosio viene ossidato ha un contenuto energetico molto più basso). Questo avviene nei mitocondri e si divide in 3 vie: Decarbossilaziome ossidativa del piruvato Perché il ciclo di Krebs inizi è necessario che il piruvato sia trasformato in acetil coenzima A (questo nei procarioti avviene nel citoplasma, negli eucarioti nel mitocondrio). Viene usato il piruvico deidrogenasi come enzima. Ciclo di Krebs o ciclo dell’acido citrico Il ciclo di Krebs, o ciclo dell’acido citrico, è un processo fondamentale che avviene nella matrice mitocondriale. Questo è molto importante perché: -ossida i metaboliti a CO2 -fonte di gran parte dei coenzimi ridotti che forniscono energia per la formazione di ATP -energia in eccesso resa disponibile per la biosintesi degli acidi grassi -fornisce molti metaboliti per diversi processi di biosintesi Il ciclo di Krebs consta di 8 tappe (ragion per cui ha una resa energetica molto maggiore della fermentazione) e ognuna è catalizzata da un’enzima specifico. Poiché da un glucosio si ottengono due molecole di piruvato e dunque due molecole di acetil coenzima A, il ciclo si ripete due volte per ogni glucosio e il bilancio complessivo è: Sintesi del citrato: Viene usato il citrato sintasi come enzima (ligasi) per ottenere il citrato dal legame tra Acetil coenzima A ossalactato (già presente nel ciclo) Conversione del citrato nell’isomero isocitrato: Grazie all’effetto catalitico dell’aconitasi (transferasi), il gruppo OH del carbonio 3 passa al carbonio 2 Ossidazione dell’isocitrato: Grazie all’isocitrato deidrogenasi (ossidoriduttasi) il gruppo alcolico al carbonio 2 è ossidato (=diventa gruppo chetonico). Si libera una molecola di CO2 e d è la riduzione del NAD+ a fornire energia Decarbossilazione ossidativa dell’α-chetoglutarato: Con l’α-chetoglutarato deidrogenasi (ossidoriduttasi) si procede con una reazione di decarbossilazione da cui si forma una molecola di CO2. Al carbonio 1 si lega un S~CoA. Energia data dalla riduzione del NAD+ Idrolisi del succinil-CoA: Con l’enzima succinil-CoA sintetasi (idrolasi) si idrolizza il succinil-CoA che libera un GTP (guanosintrifosfato) che cede un gruppo fosfato ad ADP che si trasforma in ATP. Il succinato è il residuo dell’idrolisi Ossidazione del succinato: Il succinato viene ossidato a fumarato con il succinato deidrogenasi (ossidoriduttasi) e il FAD si riduce per fornire energia. Idratazione del fumarato a malato: Il fumarato viene idratato da una molecola d’acqua e grazie alla fumarasi (ligasi) forma il malato, un alcool. Ossidazione del malato: Il malato deidrogenasi (ossidoriduttasi) fa ossidare il malato ad ossalacetato con la riduzione del NAD+ che fornisce energia. Ricomincia così il ciclo io ACETIL-COA (G) CH} - C- S - COA1 COO - NADHTHT I 1120 Nadt A {⇒ Citato sintasi 1 CH , D cool1 ☐ COO - D CH , OSSALACETATO ( (a) Ho - { -Cool Coo - Malato deidrogenasi s l' chal COA - SH 1 Ho - g- H COO - 2 MALATO (Ca) cm , CITRATO (Cg) e c' 00 - Lkouitasi 2 Goo - "2° ☐ Fuunaiasi 1- CHI 1 H - C - Coo - Coo - I 1 HO- C- H CM / Il Coo - HC ,FUMARATO ((g) coo , ISOCITRATO (co ) e lsoàtiatu Nadt 3 deidrogenasi ] Re, FAI>Ha Succinato deidrogenasi 6 RED D NADH + Ht FAD GOOCH , Succinil - CoA sintetasi 5 ☐ co , I COO - cha f COA - SH d-chetoglutarato t t d deidrogenasi a CHI SUCCINATO ((a) Coo- I Coo - co , COA-SH [ 112 I 1 a GHz e { =D G- TP Che , ool G-DP + Pi [ = o "ED d- CHETOGLUTARATO (Cs) D | hai> +4 S-COA ☐ SUCCINIL- COA ((a) NADH 1- Ht ADP ☐ ATP 5 6 7 8
