Invertebrati marini Prof. Giorgio Sartor Copyright © 2001-2008 by Giorgio Sartor. All rights reserved. Versione 1.1 – nov 2008 I nutrienti.

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1 Invertebrati marini Prof. Giorgio Sartor Copyright © 2001-2008 by Giorgio Sartor. All rights reserved. Versione 1.1 – nov 2008 I nutrienti

2 V.1.1 © gsartor 2001-2008Invertebrati marini - I nutrienti- 2 - Fonti di carbonio ed energia Organismo Fonte di carbonio Fonte di energia Donatore di elettroni Fotoautotrofi (piante, alghe verdi, cianobatteri fotosintetici) CO 2 Luce H 2 O, H 2 S, S, altri inorganici Fotoeterotrofi (rodobatteri non sulfurei) Composti organici Luce Composti organici Chemioautotrofi (H 2, Fe, S, batteri nitrificanti) CO 2 Reazioni redox H 2, H 2 S, NH 4 +, NO 2 -, Fe ++, Mn ++ Chemioeterotrofi (Animali, microrganismi, tessuti di piante non fotosintetici) Composti organici Reazioni redox H 2 O, composti organici

3 V.1.1 © gsartor 2001-2008Invertebrati marini - I nutrienti- 3 - Fonti di carbonio ed energia Organismo Fonte di carbonio Fonte di energia Donatore di elettroni Fotoautotrofi (piante, alghe verdi, cianobatteri fotosintetici) CO 2 Luce H 2 O, H 2 S, S, altri inorganici Fotoeterotrofi (rodobatteri non sulfurei) Composti organici Luce Composti organici Chemioautotrofi (H 2, Fe, S, batteri nitrificanti) CO 2 Reazioni redox H 2, H 2 S, NH 4 +, NO 2 -, Fe ++, Mn ++ Chemioeterotrofi (Animali, microrganismi, tessuti di piante non fotosintetici) Composti organici Reazioni redox H 2 O, composti organici

4 V.1.1 © gsartor 2001-2008Invertebrati marini - I nutrienti- 4 - Metabolismo del carbonio Cellule fotosintetiche Cellule H 2 O, CO 2 N.O. Carbonio < +4 N.O. Carbonio = +4 N.O. Ossigeno = 0 N.O. Ossigeno = -2 OSSIDAZIONE Luce

5 V.1.1 © gsartor 2001-2008Invertebrati marini - I nutrienti- 5 - Fonti di carbonio ed energia FOTOTROFI ETEROTROFI H 2 O, CO 2 Luce Ca ++ CaCO 3

6 V.1.1 © gsartor 2001-2008Invertebrati marini - I nutrienti- 6 - Ossigeno Aerobi Usano lossigeno come accettore finale degli elettroni Aerobi obbligati Usano SOLO lossigeno come accettore finale degli elettroni Anaerobi facoltativi Possono usare altri accettori di elettroni Anaerobi obbligati NON possono usare lossigeno come accettore di elettroni

7 V.1.1 © gsartor 2001-2008Invertebrati marini - I nutrienti- 7 - Digestione, metabolismo, escrezione Digestione: –Processo attraverso il quale un polimero complesso (polisaccaride, lipide o proteina) viene convertito in monomeri (o composti semplici) più solubili in acqua. Metabolismo –Catabolismo: processo attraverso il quale una molecola semplice viene ossidata a CO 2, H 2 O e NH 3 e lenergia associata ai legami chimici (potenziale chimico) viene immagazzinata o convertita. –Anabolismo: processo attraverso il quale molecole semplici o intermedi del catabolismo vengono utilizzati per la sintesi molecole complesse. Escrezione –Meccanismo attraverso il quale i prodotti di scarto vengono eliminati.

8 V.1.1 © gsartor 2001-2008Invertebrati marini - I nutrienti- 8 - Fase idrolitica Proteasi –Scissione del legame peptidico Lipasi –Scissione del legame estereo nei trigliceridi e nei lipidi Glicosidasi –Scissione del legame etereo nei polisaccaridi

9 V.1.1 © gsartor 2001-2008Invertebrati marini - I nutrienti- 9 - Digestione Endocellulare –Endocitosi Vescicole specializzate Extracellulare –In organi specializzati Apparato digerente –Extracorporea Estroflessione di apparati (stelle marine) Emissione di enzimi digestivi (veleni)

10 V.1.1 © gsartor 2001-2008Invertebrati marini - I nutrienti- 10 - II FASE OSSIDATIVA I FASE IDROLITICA III

11 V.1.1 © gsartor 2001-2008Invertebrati marini - I nutrienti- 11 - Fase ossidativa Metabolismo ossidativo di –Glucidi –Lipidi –Aminoacidi AcetilCoA -chetoacidi + NH 4 + Urea NADH ATP O2O2 2H 2 O

12 V.1.1 © gsartor 2001-2008Invertebrati marini - I nutrienti- 12 - II FASE OSSIDATIVA I FASE IDROLITICA III Metabolismo dei glucidi

13 V.1.1 © gsartor 2001-2008Invertebrati marini - I nutrienti- 13 - II FASE OSSIDATIVA I FASE IDROLITICA III Metabolismo dei grassi

14 V.1.1 © gsartor 2001-2008Invertebrati marini - I nutrienti- 14 - II FASE OSSIDATIVA I FASE IDROLITICA III Metabolismo dellazoto

15 V.1.1 © gsartor 2001-2008Invertebrati marini - I nutrienti- 15 - Vie metaboliche ed intermedi Le vie metaboliche producono intermedi, Il destino dei composti intermedi può essere vario, Ogni punto di biforcazione di una via metabolica permette una regolazione, Le vie metaboliche più importanti sono comuni a tutti gli organismi, Organismi diversi in ambienti diversi sono caratterizzati da vie metaboliche alternative, Gli organismi vengono caratterizzati in funzione del modo con cui utilizzano carbonio, ossigeno ed energia.

16 V.1.1 © gsartor 2001-2008Invertebrati marini - I nutrienti- 16 -

17 V.1.1 © gsartor 2001-2008Invertebrati marini - I nutrienti- 17 -

18 V.1.1 © gsartor 2001-2008Invertebrati marini - I nutrienti- 18 -

19 V.1.1 © gsartor 2001-2008Invertebrati marini - I nutrienti- 19 -

20 Crediti e autorizzazioni allutilizzo Questo materiale è stato assemblato da informazioni raccolte dai seguenti testi di Biochimica: –CHAMPE Pamela, HARVEY Richard, FERRIER Denise R. LE BASI DELLA BIOCHIMICA [ISBN 978- 8808-17030-9] – Zanichelli –NELSON David L., COX Michael M. I PRINCIPI DI BIOCHIMICA DI LEHNINGER - Zanichelli –GARRETT Reginald H., GRISHAM Charles M. BIOCHIMICA con aspetti molecolari della Biologia cellulare - Zanichelli –VOET Donald, VOET Judith G, PRATT Charlotte W FONDAMENTI DI BIOCHIMICA [ISBN 978- 8808-06879-8] - Zanichelli E dalla consultazione di svariate risorse in rete, tra le quali: –Kegg: Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes http://www.genome.ad.jp/kegg/http://www.genome.ad.jp/kegg/ –Brenda: http://www.brenda.uni-koeln.de/http://www.brenda.uni-koeln.de/ –Protein Data Bank: http://www.rcsb.org/pdb/http://www.rcsb.org/pdb/ –Rensselaer Polytechnic Institute: http://www.rpi.edu/dept/bcbp/molbiochem/MBWeb/mb1/MB1index.html http://www.rpi.edu/dept/bcbp/molbiochem/MBWeb/mb1/MB1index.html Questo ed altro materiale può essere reperito a partire da: http://www.ambra.unibo.it/giorgio.sartor/http://www.ambra.unibo.it/giorgio.sartor/ oppure da http://www. gsartor.org/http://www. gsartor.org/ Il materiale di questa presentazione è di libero uso per didattica e ricerca e può essere usato senza limitazione, purché venga riconosciuto lautore usando questa frase: Materiale ottenuto dal Prof. Giorgio Sartor Università di Bologna a Ravenna Giorgio Sartor - giorgio.sartor@unibo.itgiorgio.sartor@unibo.it