Scarica Metabolismo cellulare e respirazione cellulare e più Appunti in PDF di Chimica organica solo su Docsity! METABOLISMO CELLULARE Le cellule scambiano continuamente energia con l’ambiente che le circonda, questa si presenta in due principali forme: 1. Energia cinetica associata al movimento di un corpo 2. Energia potenziale associata alla posizione di un corpo Queste trasformazioni avvengono grazie ad un gran numero di reazioni chimiche che nel loro insieme costituiscono il metabolismo cellulare. Le reazioni metaboliche sono: ● Anaboliche se si sintetizzano molecole complesse e sono endoergoniche cioè assorbono energia ● Cataboliche se demoliscono molecole complesse e sono esoergoniche cioè liberano energia Catabolismo e anabolismo sono processi strettamente accoppiati e la molecola che fornisce energia é L’ATP L'ATP è formato dall'adenosina, legato a tre gruppi fosfato. Il legame fra il primo il secondo fosfato e quello fra il secondo e il terzo sono legami ad alta energia. L’ATP È LA MONETA DI SCAMBIO ENERGETICO CELLULARE E PERMETTE IL COLLEGAMENTO TRA LE REAZIONI CATABOLICHE E QUELLE METABOLICHE. Spesso le reazioni chimiche sono accompagnate da sviluppo o assorbimento di energia: ● Le reazioni che liberano energia sono dette reazioni esoergoniche ● Le reazioni che assorbono energia sono dette reazioni endoergoniche La spontaneità di una reazione dipende dal segno della variazione di energia libera associata alla reazione stessa: una reazione è spontanea si è caratterizzata da una diminuzione di energia libera, quindi energia libera dei prodotti deve essere minore di quella dei reagenti, troviamo tre casi: 1. La reazione è spontanea detta esoergonica 2. La reazione non spontanea detto endoergonica 3. La reazione è all’equilibrio La velocità dei processi biologici: gli enzimi Le reazioni metaboliche avvengono grazie all’intervento degli enzimi che sono delle proteine. Gli enzimi sono catalizzatori biologici che aumentano la velocità delle reazioni biologiche senza parteciparvi direttamente. Le sostanze che reagiscono legandosi a un certo enzima sono dette substrati, il substrato si lega all’enzima in un punto preciso detto sito attivo.molti enzimi richiedono per funzionare condizioni di temperatura e pH ben precise e la presenza di determinati cofattori I coenzima.anche la molecola di ATP è considerata un coenzima perché agisce associata agli enzimi. Catabolismo del glucosio La cellula ricava energia tramite la graduale ossidazione di sostanze organiche ossia la combustione controllata. La principale fonte di energia per le cellule è la demolizione del glucosio C6H12O6 processo che coinvolge diverse fasi e può procedere fino all’ossidazione completa, con produzione di CO2. La prima fase dell’ossidazione è rappresentata la glicolisi, una serie di reazioni attraverso le quali il glucosio viene demolito a piruvato LA GLICOLISI È PRESENTE PRATICAMENTE IN TUTTE LE CELLULE, DAI PIÙ SEMPLICI BATTERI ALLE CELLULE PIÙ COMPLESSE. A seconda del legame tra piruvato con glicolisi abbiamo due percorsi alternativi: ● In assenza di ossigeno viene ridotto tramite il processo della fermentazione ad acido lattico, etanolo o altri composti. ● In presenza di ossigeno viene ossidato a CO2 durante la respirazione cellulare GLICOLISI la glicolisi comprende 10 reazioni biochimiche che avvengono nel citoplasma, ciascuna catalizzata da un enzima specifico. Nel corso di questa via metabolica una molecola di glucosio a sei atomi di carbonio , Viene gradualmente trasformata in due molecole di acido piruvico a tre atomi di carbonio. L’energia liberata durante la glicolisi viene sfruttata per produrre due molecole di ATP e due molecole di NADH(coenzima) RESPIRAZIONE CELLULARE in presenza di ossigeno il piruvato viene ossidato e demolito totalmente con produzione di CO2 e H2O nella respirazione cellulare, questo processo al luogo nei mitocondri e viene diviso in tre fasi principali: la decarbossilazione del piruvato, il ciclo di Krebs e la catena respiratoria. Nella prima fase, la decarbossilazione Del piruvato, questa sostanza entra nel mitocondrio, perde una molecola di CO2 e allo stesso tempo viene ossidata.nel corso di questa reazione il piruvato si trasforma in un
