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La Glicolisi. Lezione 3 Domanda! È giusto dire che è l'acido lattico il responsabile dell'indolenzimento dei muscoli?? Prova tu a rispondere e poi continua.

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1 La Glicolisi

2 Lezione 3

3 Domanda! È giusto dire che è l'acido lattico il responsabile dell'indolenzimento dei muscoli?? Prova tu a rispondere e poi continua a leggere….

4 GLUCOSIO Il Glucosio Glucosio ATP e ADP Respirazione cellulare Glicolisi Produzione ATP Resp. Aerobica e Anaerobica Fermentazione Lattica Fermentazione alcolica Acido lattico Monosaccaride (monomeri dei carboidrati: singole unità di zucchero) fonte di energia per le cellule Se posti in una soluzione acquosa molti monosaccaridi, tra cui il glucosio, passano da una forma lineare a una ad anello.

5 FRUTTOSIO Il Glucosio Monosaccaridestessa formula grezza del glucosio: Glucosio e fruttosio sono isomeri C 6 H 12 O 6 Proprietà diverse date dalla diversa disposizione degli atomi Glucosio ATP e ADP Respirazione cellulare Glicolisi Produzione ATP Resp. Aerobica e Anaerobica Fermentazione Lattica Fermentazione alcolica Acido lattico

6 (adenina trifosfato) ADP e ATP Base azotata + Zucchero + 3 gruppi fosfato L’energia liberata nelle reazioni esoenergetiche viene immagazzinata nell’ATP L’idrolisi dell’ATP porta alla formazione di una molecola di ADP: Fonte di energia per ogni lavoro cellulare Adenina Ribosio P PP Gruppi fosfato Energia ATP ADP Viene rimosso un gruppo fosfato e si libera energia Glucosio ATP e ADP Respirazione cellulare Glicolisi Produzione ATP Resp. Aerobica e Anaerobica Fermentazione Lattica Fermentazione alcolica Acido lattico

7 Le cellule ricavano energia dagli alimenti che mangiamo La respirazione cellulare RESPIRAZIONE CELLULARE RESPIRAZIONE CELLULARE: Processo che permette di ricavare energia a partire dal glucosio Glucosio + O 2 + CO 2 + H 2 O La respirazione utilizza ossigeno e libera anidride carbonica e acqua. GlucosioATP e ADP Respirazione cellulare Glicolisi Produzione ATP Resp. Aerobica e Anaerobica Fermentazione Lattica Fermentazione alcolica Acido lattico

8 Fasi della respirazione cellulare: La respirazione cellulare Una molecola di glucosio viene scissa in due molecole di acido piruvico Produzione di Acetil CoA a partire dall’acido piruvico Nei mitocondri l’acetil CoA viene ossidato, liberando CO 2 e ioni H + che si legano al coenzima NAD + formando NADH. Le molecole di NADH si scindono in NAD + e H + liberando 2 e -. L’energia liberata dagli e - durante il loro trasporto all’interno della membrana del mitocondrio viene utilizzata per creare un gradiente di concentrazione di H + che fornisce l’energia necessaria per la sintesi di ATP. GlucosioATP e ADP Respirazione cellulare Glicolisi Produzione ATP Resp. Aerobica e Anaerobica Fermentazione Lattica Fermentazione alcolica Acido lattico

9 La glicolisi Glicolisi = scissione del glucosio 9 reazioni che trasformano una molecola di glucosio (6 atomi di carbonio) in due molecole di acido piruvico (3 atomi di carbonio): La glicolisi avviene nel citoplasma mentre le altre fasi avvengono nei ribosomi. GlucosioATP e ADP Respirazione cellulare Glicolisi Produzione ATP Resp. Aerobica e Anaerobica Fermentazione Lattica Fermentazione alcolica Acido lattico

10 La glicolisi Le prime 5 reazioni trasformano una molecola di glucosio in 2 molecole di Gliceraldeide 3-fosfato (GP3) Fase di investimento energetico: P P Reazioni 1 → 4 L’ATP cede il gruppo fosfato GlucosioATP e ADP Respirazione cellulare Glicolisi Produzione ATP Resp. Aerobica e Anaerobica Fermentazione Lattica Fermentazione alcolica Acido lattico

11 La glicolisi Le ultime 5 reazioni avvengono su entrambe le molecole di Gliceraldeide 3-fosfato trasformando ciascuna in una molecola di Acido Piruvico Fase di produzione energetica: Acido Piruvico Gliceraldeide 3-fosfato Produzione di 4 ATP e 2 NADH P P Reazioni 5 → 9 Tramite reazioni redox GlucosioATP e ADP Respirazione cellulare Glicolisi Produzione ATP Resp. Aerobica e Anaerobica Fermentazione Lattica Fermentazione alcolica Acido lattico

12 Bilancio energetico: La glicolisi Reazioni 5 → 9 Reazioni 1 → NADH 2 A partire da una molecola di glucosio la Glicolisi produce: GlucosioATP e ADP Respirazione cellulare Glicolisi Produzione ATP Resp. Aerobica e Anaerobica Fermentazione Lattica Fermentazione alcolica Acido lattico

13 1.Trasformare il glucosio in acido piruvico, che sarà ossidato grazie al ciclo di Krebs. 2.Produzione rapida (anche se non in grandi quantità) di energia (ATP) 3.Produzione di energia anche in ambienti privi di ossigeno (anaerobi) La glicolisi La glicolisi ha quindi tre scopi : GlucosioATP e ADP Respirazione cellulare Glicolisi Produzione ATP Resp. Aerobica e Anaerobica Fermentazione Lattica Fermentazione alcolica Acido lattico

14 La produzione di ATP All’interno della respirazione cellulare la glicolisi produce solo una minima parte di energia sotto forma di ATP. La maggior parte della produzione di ATP fornita data dalla catena di trasporto di elettroni attraverso un processo chiamato chemiosi Numero di molecole di ATP prodotte a partire da una molecola di Glucosio: Circa 36. GlucosioATP e ADP Respirazione cellulare Glicolisi Produzione ATP Resp. Aerobica e Anaerobica Fermentazione Lattica Fermentazione alcolica Acido lattico

15 La produzione di ATP dipende dalla presenza di ossigeno nell’ambiente: Respirazione aerobica e anaerobica O 2 Presenza di O 2 O 2 Assenza di O 2 Respirazione aerobica: produzione di ATP in tutte le fasi della respirazione cellulare Respirazione anaerobica: produzione di ATP solo tramite glicolisi La cellula riesce a produrre 2ATP attraverso la glicolisi, trasformando il glucosio in acido piruvico e riducendo due molecole di NAD + in NADH La fermentazione avviene per rifornire la cellula di molecole di NAD + per poter proseguire la glicolisi GlucosioATP e ADP Respirazione cellulare Glicolisi Produzione ATP Resp. Aerobica e Anaerobica Fermentazione Lattica Fermentazione alcolica Acido lattico

16 La cellula in assenza di ossigeno riesce a produrre 2 ATP attraverso la glicolisi. Per ossidazione del NADH si produce acido lattico. La fermentazione lattica Glucosio Acido piruvico Produzione netta di 2 ATP e 2 NADH Acido lattico GLICOLISI FERMENTAZIONE LATTICA 2 NADH + 2 H + → 2NAD + La fermentazione lattica è usata per produrre yogurt e formaggi. GlucosioATP e ADP Respirazione cellulare Glicolisi Produzione ATP Resp. Aerobica e Anaerobica Fermentazione Lattica Fermentazione alcolica Acido lattico

17 La cellula in assenza di ossigeno riesce a produrre 2 ATP attraverso la glicolisi. Per ossidazione del NADH si produce etanolo e si libera anidride carbonica. La fermentazione alcolica Glucosio Acido piruvico Produzione netta di 2 ATP e 2 NADH Etanolo (alcol etilico) GLICOLISI FERMENTAZIONE ALCOLICA 2 NADH + 2 H + → 2NAD + La fermentazione alcolica è usata per produrre birra e vino. Durante il processo è necessario fare uscire dai tini l’anidride carbonica senza permettere all’aria di entrare. CO 2 GlucosioATP e ADP Respirazione cellulare Glicolisi Produzione ATP Resp. Aerobica e Anaerobica Fermentazione Lattica Fermentazione alcolica Acido lattico

18 Anche i muscoli durante un intenso esercizio fisico possono produrre ATP attraverso fermentazione lattica. L’acido lattico prodotto però si accumula, provocando stanchezza e dolori muscolari. Nel giro di poche ore dallo sforzo l’acido lattico viene trasportato fino al fegato e riconvertito in acido piruvico. Per questo motivo l’indolenzimento muscolare che si prova nei giorni successivi a uno sforzo fisico non è dovuto all’accumulo di acido lattico, ben presto smaltito dal fegato. Curiosità Acido lattico e dolore muscolare GlucosioATP e ADP Respirazione cellulare Glicolisi Produzione ATP Resp. Aerobica e Anaerobica Fermentazione Lattica Fermentazione alcolica Acido lattico

19 La Glicolisi ESERCIZI

20 Completa lo schema della respirazione cellulare con le seguenti parole: Catena di trasporto degli elettroni Ciclo di Krebs Acetil CoA Glicolisi …………… La Glicolisi

21 Soluzione Catena di trasporto degli elettroni Ciclo di Krebs Acetil CoA Glicolisi ……………

22 La Glicolisi Collega ogni fase della respirazione cellulare con la corretta descrizione: Una molecola di glucosio viene scissa in due molecole di acido piruvico Produzione di Acetil CoA a partire dall’acido piruvico Nei mitocondri l’acetil CoA viene ossidato, liberando CO 2 e ioni H + che si legano al coenzima NAD formando NADH. Le molecole di NADH si scindono in NAD + e H + liberando 2 e -. L’energia liberata dagli e - durante il loro trasporto all’interno della membrana del mitocondrio viene utilizzata per creare un gradiente di concentrazione di H + che fornisce l’energia necessaria per la sintesi di ATP.

23 Soluzione Una molecola di glucosio viene scissa in due molecole di acido piruvico Produzione di Acetil CoA a partire dall’acido piruvico Nei mitocondri l’acetil CoA viene ossidato, liberando CO 2 e ioni H + che si legano al coenzima NAD + formando NADH. Le molecole di NADH si scindono in NAD + e H + liberando 2 e -. L’energia liberata dagli e - durante il loro trasporto all’interno della membrana del mitocondrio viene utilizzata per creare un gradiente di concentrazione di H + che fornisce l’energia necessaria per la sintesi di ATP.

24 Indica se ogni affermazione è vera (V) o falsa (F): Glucosio e Fruttosio sono isomeri □ V□ F L’ATP si forma attraverso l’idrolisi di una molecola di ADP □ V□ F L’ATP ha la funzione di immagazzinare l’energia necessaria per ogni lavoro cellulare □ V□ F L’anidride carbonica è un prodotto della respirazione cellulare □ V□ F La respirazione cellulare ricava energia scindendo molecole di glucosio □ V□ F La respirazione cellulare avviene esclusivamente nei ribosomi □ V□ F La catena di trasporto degli elettroni si trova nella membrana ribosomiale □ V□ F Il cliclo di Krebs può avvenire indipendentemente dalla glicolisi □ V□ F La glicolisi trasforma una molecola di glucosio in una molecola di acido piruvico □ V□ F Tramite la glicolisi si formano 2 molecole di NADH □ V□ F Durante la fermentazione lattica si ha formazione di CO 2 □ V□ F La Glicolisi

25 Glucosio e Fruttosio sono isomeri □ V□ F L’ATP si forma attraverso l’idrolisi di una molecola di ADP □ V□ F L’ATP ha la funzione di immagazzinare l’energia necessaria per ogni lavoro cellulare □ V□ F L’anidride carbonica è un prodotto della respirazione cellulare □ V□ F La respirazione cellulare ricava energia scindendo molecole di glucosio □ V□ F La respirazione cellulare avviene esclusivamente nei ribosomi □ V□ F La catena di trasporto degli elettroni si trova nella membrana ribosomiale □ V□ F Il cliclo di Krebs può avvenire indipendentemente dalla glicolisi □ V□ F La glicolisi trasforma una molecola di glucosio in una molecola di acido piruvico □ V□ F Tramite la glicolisi si formano 2 molecole di NADH □ V□ F Durante la fermentazione lattica si ha formazione di CO 2 □ V□ F Soluzione

26 Individua la risposta corretta: La Glicolisi La formula grezza del glucosio è:  A) C 3 H 12 O 6  B) C 3 H 6 O 6  C) C 6 H 12 O 6  D) C 6 H 6 O 6 La glicolisi è composta:  A) 9 reazioni esoenergetiche  B) 9 reazioni endoenergetiche  C) una prima fase esoenergetica (4 reazioni) e una seconda fase endoenergetica (5 reazioni)  D) una prima fase esoenergetica (5 reazioni) e una seconda fase endoenergetica (4 reazioni) Quale di questi processi può avvenire anche in assenza di ossigeno?  A) ciclo di Krebs  B) glicolisi  C) chemiosmosi  D) catena di trasporto degli elettroni

27 Soluzione La formula grezza del glucosio è:  A) C 3 H 12 O 6  B) C 3 H 6 O 6  C) C 6 H 12 O 6  D) C 6 H 6 O 6 La glicolisi è composta:  A) 9 reazioni esoenergetiche  B) 9 reazioni endoenergetiche  C) una prima fase esoenergetica (4 reazioni) e una seconda fase endoenergetica (5 reazioni)  D) una prima fase esoenergetica (5 reazioni) e una seconda fase endoenergetica (4 reazioni) Quale di questi processi può avvenire anche in assenza di ossigeno?  A) ciclo di Krebs  B) glicolisi  C) chemiosmosi  D) catena di trasporto degli elettroni

28 Individua la risposta corretta: La respirazione cellulare, a partire da una molecola di glucosio, permette una produzione netta di…  A) 2 ATP  B) 4 ATP  C) 34 ATP  D) 36 ATP La fermentazione avviene:  A) in presenza di ossigeno per rifornire la cellula di NADH  B) in presenza di ossigeno per rifornire la cellula di NAD +  C) in assenza di ossigeno per rifornire la cellula di NADH  D) in assenza di ossigeno per rifornire la cellula di NAD + La Glicolisi

29 Soluzione La respirazione cellulare, a partire da una molecola di glucosio, permette una produzione netta di…  A) 2 ATP  B) 4 ATP  C) 34 ATP  D) 36 ATP La fermentazione avviene:  A) in presenza di ossigeno per rifornire la cellula di NADH  B) in presenza di ossigeno per rifornire la cellula di NAD +  C) in assenza di ossigeno per rifornire la cellula di NADH  D) in assenza di ossigeno per rifornire la cellula di NAD +


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