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Lenergia nei sistemi viventi Lenergia è la capacità di compiere un lavoro. Lenergia può essere legata al movimento (cinetica) oppure alla posizione (potenziale).

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2 Lenergia nei sistemi viventi Lenergia è la capacità di compiere un lavoro. Lenergia può essere legata al movimento (cinetica) oppure alla posizione (potenziale). Lenergia chimica è una forma di energia potenziale.

3 Lenergia nei sistemi viventi Energia e lavoro si misurano in joule (J). Il calore è una forma di energia che passa spontaneamente da un corpo più caldo a uno più freddo.

4 I principi della termodinamica Primo principio della termodinamica Lenergia può convertirsi da una forma allaltra, ma il contenuto totale di energia delluniverso si mantiene sempre costante. Secondo principio della termodinamica In qualunque trasformazione vi è sempre una parte di energia che si disperde sotto forma di calore.

5 Le reazioni chimiche Tutte le trasformazioni della materia dove le sostanze iniziali (reagenti) diventano altre sostanze (prodotti) sono reazioni chimiche.

6 Il metabolismo cellulare Il metabolismo è linsieme delle reazioni chimiche che avvengono in una cellula e quindi in un organismo Le reazioni chimiche comportano trasformazioni energetiche Se si libera energia, la reazione è esoergonica Se viene assorbita energia, la reazione è endoergonica

7 Il metabolismo cellulare Il metabolismo comprende anabolismo = reazioni di costruzione (sintesi) di molecole catabolismo = reazioni di demolizione di molecole

8 LATP e le reazioni accoppiate LATP è la moneta di scambio energetica. Le reazioni del catabolismo e dellanabolismo sono accoppiate a reazioni di sintesi e idrolisi dellATP.

9 Gli enzimi Gli enzimi sono catalizzatori, aumentano la velocità di una reazione, poiché abbassano lenergia di attivazione (Ea), lenergia necessaria per innescare la reazione.

10 Gli enzimi: classificazione Gli enzimi si classificano in base al tipo di azione che svolgono. Alcuni enzimi sono proteine globulari; alcuni oltre alla parte proteica (apoenzima) contengono molecole di natura diversa (i cofattori, o coenzimi se sono organici). Un cofattore legato stabilmente allapoenzima è un gruppo prostetico.

11 Gli enzimi: meccanismo di azione Modello delladattamento indotto: la struttura dellenzima si adatta a quella del substrato. Modello chiave-serratura: il substrato si lega al sito attivo come la chiave in una serratura.

12 Gli enzimi: meccanismo di azione La velocità delle reazioni catalizzate da enzimi è influenzata da fattori quali: concentrazione dellenzima concentrazione del substrato temperatura

13 Il controllo dellattività enzimatica Gli inibitori possono essere: competitivi (A) o non competitivi (B). Gli enzimi allosterici cambiano forma quando si legano a particolari sostanze, per esempio inibitori o attivatori.

14 Il controllo dellattività enzimatica Gli enzimi allosterici formati da più subunità possono manifestare cooperatività positiva

15 Le reazioni di ossidoriduzione Nella maggior parte delle reazioni cellulari si verifica un trasferimento di elettroni da una sostanza che si ossida (riducente) a una che si riduce (ossidante).

16 I trasportatori di elettroni I trasportatori di elettroni sono: NAD + FAD NADP +

17 I trasportatori di elettroni I trasportatori partecipano alle ossidoriduzioni trasferendo 2 elettroni alla volta

18 Le vie metaboliche Le reazioni cellulari sono organizzate in vie metaboliche, sequenze dove il prodotto di una reazione è il reagente di quella successiva. Le vie metaboliche possono essere lineari cicliche

19 Le vie metaboliche Il metabolismo cellulare è un sistema complesso di vie metaboliche. Le sostanze comuni a più vie sono dette intermedi chiave.


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