L’energia nei sistemi viventi Il metabolismo cellulare e gli enzimi Cos’è l’energia? L’energia nei sistemi viventi L’energia è la capacità di compiere un lavoro. L’energia può essere legata al movimento (cinetica) oppure alla posizione (potenziale). L’energia chimica è una forma di energia potenziale. 1

L’energia nei sistemi viventi Il metabolismo cellulare e gli enzimi Cos’è l’energia? L’energia 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. 2

I principi della termodinamica Il metabolismo cellulare e gli enzimi Cos’è l’energia? I principi della termodinamica Primo principio della termodinamica L’energia può convertirsi da una forma all’altra, ma il contenuto totale di energia dell’universo 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. 3

Il metabolismo cellulare e gli enzimi Le reazioni chimiche Tutte le trasformazioni della materia dove le sostanze iniziali (reagenti) diventano altre sostanze (prodotti) sono reazioni chimiche. 4

Il metabolismo cellulare e gli enzimi Le reazioni chimiche nelle cellule Molti processi che mantengono in vita gli organismi sono “reazioni chimiche” Reazioni endoergoniche Reazioni esoegoniche Lupia Palmieri, Parotto, Saraceni, Strumia, Scienze integrate © Zanichelli editore 2010 5

Il metabolismo cellulare e gli enzimi L’ATP trasporta energia chimica Lupia Palmieri, Parotto, Saraceni, Strumia, Scienze integrate © Zanichelli editore 2010 6

Il metabolismo cellulare e gli enzimi Gli enzimi accelerano le reazioni chimiche A Il sito attivo è vuoto Il substrato entra nel sito Il substrato si scinde nei prodotti di reazione L’enzima libera i prodotti e rimane disponibile per nuove reazioni B D C Lupia Palmieri, Parotto, Saraceni, Strumia, Scienze integrate © Zanichelli editore 2010 7

Il trasporto passivo Il processo di diffusione 8 Lupia Palmieri, Parotto, Saraceni, Strumia, Scienze integrate © Zanichelli editore 2010 8

Il trasporto passivo Anche l’acqua può passare attraverso la membrana plasmatica, in un processo detto osmosi Lupia Palmieri, Parotto, Saraceni, Strumia, Scienze integrate © Zanichelli editore 2010 9

Il trasporto passivo Gli effetti dell’osmosi 10 Lupia Palmieri, Parotto, Saraceni, Strumia, Scienze integrate © Zanichelli editore 2010 10

Il trasporto passivo Diffusione semplice e diffusione facilitata 11 Lupia Palmieri, Parotto, Saraceni, Strumia, Scienze integrate © Zanichelli editore 2010 11

Il trasporto attivo Il trasporto attivo richiede un dispendio energetico da parte della cellula Lupia Palmieri, Parotto, Saraceni, Strumia, Scienze integrate © Zanichelli editore 2010 12

Il trasporto attivo Il trasporto delle molecole di grandi dimensioni: l’esocitosi Lupia Palmieri, Parotto, Saraceni, Strumia, Scienze integrate © Zanichelli editore 2010 13

Il trasporto attivo Il trasporto delle molecole di grandi dimensioni: l’endocitosi Lupia Palmieri, Parotto, Saraceni, Strumia, Scienze integrate © Zanichelli editore 2010 14

Il trasporto attivo Particelle alimentari La fagocitosi è un tipo particolare di endocitosi che consiste nella cattura da parte delle cellule di particelle alimentari Lupia Palmieri, Parotto, Saraceni, Strumia, Scienze integrate © Zanichelli editore 2010 15