avviene nel citoplasma della cellula
l'energia viene immagazzinata sotto forma di 2 molecole di NADH ed estraggono altra energia utilizzata per recuperare 2ATP investite in precedenza e ne generano altre 2 avendo un guadagno netto di "NADH e "ATP per ciascuna molecola di glucosio,la maggior parte dell'energia finisce nelle 2 molecole di piruvato
gli elettroni dell' NADH riducono il piruvato liberando altro NADH,in questo modo la glicolisi continua senza produrre altro Atp
dopo la glicolisi l' NADH non cede i suoi elettroni ad una catena di trasporto e il piruvato non viene ulteriormente ossidato
Le reazioni mediante le quali la cellula utilizza l’energia incorporata nei processi esaminati in precedenza, producendo molecole di ATP, i complessi enzimatici provvedono alla riossidazione dei coenzimi NAD e FADH"
la catena di trasporto di elettroni pompa ioni H+ nello spazio intermembrana e l'ATP sintasi sfrutta questa energia per sintetizzare ATP
l'energia è la capacità di un corpo di compiere un lavoro (cioè di spostare materia) e di trasferire calore
CHE COSA E'L'ENERGIA??
L'ENERGIA NELLA BIOLOGIA
la maggior parte delle trasformazioni energetiche avviene tramite reazioni di OSSIDORIDUZIONE
RIDUZIONE acquisizione di elettroni e dell'energia che essi contengono
OSSIDAZIONE perdita di elettroni da parte di molecole,atomi
nella cellula alcune proteine trasferiscono elettroni allineandosi alla membrana per formare le CATENE DI TRASPORTO DEGLI ELETTRONI
le cellule e gli organismi sono sistemi aperti che mantengono un flusso costante di materia ed energia con l'ambiente esterno
LE REAZIONI SONO ACCELERATE DAGLI ENZIMI
con l'inibizione competitiva o non competiva il prodotto di una reazione rallenta l'attività dell'enzima
Molecole organiche che catalizzano una reazione chimica (abbassandone l'energia di attivazione ) senza essere distrutte
alcuni enzimi necessitano di COFATTORI per svolgere la loro attività catalitica
le molecole su cui agiscono gli enzimi sono chiamate SUBSTRATI
nel sito attivo si legano le molecole del substrato secondo un modello detto "chiave-serratura"
CINETICA si utilizza per compiere lavoro
Si divide in
POTENZIALE è immagazzinata per compiere lavoro
L'ATP E' LA MONETA ENERGETICA DELLA CELLULA
COME LIBERA ENERGIA?
Le tre cariche negative dei gruppi PO4-,una vicino all'altra lo rendono molto instabile e ad alto contenuto energetico
quando i legame covalenti fra i gruppi fosfato si rompono per idrolisi la molecole di ATP si scinde in ADP + Pi + ENERGIA ATP+H2O → ADP+Pi+energia
si esaurisce molto velocemente e per questo è necessario continuamente trasformare ADP in ATP
MECCANISMI DI RISINTESI DELL'ATP
FERMENTAZIONE
FERMENTAZIONE LATTICA con produzione di acido lattico
avviene nei batteri del genere lactobacillus e anche nei nostri muscoli
RESPIRAZIONE ANAEROBICA
al posto dell'O2 si utilizza altri tipi di molecole inorganiche
si produce un numero di ATP variabile ma comunque inferiore a quello della respirazione cellulare
RESPIRAZIONE CELLULARE AEROBICA processo aerobico che porta all'ossidazione del glucosio
SI PRODUCONO 36 MOLECOLE DI ATP. partire dal glucosio . C6H12O6 → 6CO2 + 6H2O + 36ATP
LA FOTOSINTESI PRODUCE GLUCOSIO
Nella fotosintesi la clorofilla contenuta nei cloroplasti catturano l'energia solare per costruire glucosio,partendo da molecole di anidride carbonica e acqua. Durante questo processo la pianta usa l'acqua e rilascia ossigeno gassoso.
la CO2 passa attraverso gli stromi e la fotosintesi avviene in due fasi
CICLO DI CALVIN
utilizza l'ATP e gli elettroni altamente energetici del NADPH per trasformare la CO2 in molecole di glucosio,queste reazioni non usano l'energia solare e sono chiamate "REAZIONI INDIPENDENTI DALLA LUCE"
FASE LUMINOSA
L' energia solare viene trasformata in energia chimica, si produce NADPH
Gli organismi assumono O2 che viene utilizzato per "bruciare" glucosio,liberando H2O,CO2 e ATP
COME E' FATTA?
l'ATP è un nucleotide costituito dalla base azotata adenina,uno zucchero ribosio e tre gruppi fosfati negativi
avviene nei mitocondri degli eucarioti e sulla membrana dei procarioti
avviene in 3 fasi a loro volta composte da più reazioni chimiche poichè se se tutta l'energia fosse liberata in un'unica volta,il calore sarebbe tale da distruggere la cellula. Per questo il glucosio si modifica poco a poco rilasciando una piccola quantità di energia ad ogni trasformazione
FOSFORILAZIONE OSSIDATIVA
avviene nella membrana interna del mitocondrio
CICLO DI KREBS
avviene nella matrice mitocondriale
il ciclo è composto da 8 reazioni ed ha come reagenti l' 2Acetil-CoA, 2ADP,2P,6NAD+,2FAD. Al termine del ciclo si ottiene 4CO2, 2ATP, 6NADH+H+, 2FADH2
GLICOLISI
METABOLISMO: insieme di tutte le reazioni che avvengono nelle cellule degli organismi viventi
le reazioni metaboliche si dividono in due gruppi in base al fabbisogno energetico
ESOTERMICHE rilasciano energia all'ambiente esterno sotto forma di calore
ENDOTERMICHE che per avvenire richiedono un apporto di energia dall'esterno
si divide in:
CATABOLISMO che determina la degradazione di molecole complesse
ANABOLISMO che porta alla sintesi di biomolecole
agiscono con un incessante flusso di energia e sostanze da uno all'altro
