GLI ESSERI VIVENTI OPERANO TRASDUZIONI ENERGETICHE

Presentazione sul tema: "GLI ESSERI VIVENTI OPERANO TRASDUZIONI ENERGETICHE"— Transcript della presentazione:

1 GLI ESSERI VIVENTI OPERANO TRASDUZIONI ENERGETICHE GLI ANIMALI TRASFORMANO I CIBI RICAVANDO ENERGIA CHIMICA E CALORE GLI ESSERI VIVENTI NON SONO MAI IN EQUILIBRIO CON L’AMBIENTE ANALOGIA TRA RESPIRAZIONE E COMBUSTIONE

2 Somma di tutte le trasformazioni chimiche che avvengono in una cellula
Gli organismi scambiano energia e materia con l’ambiente (sistema aperto) METABOLISMO Somma di tutte le trasformazioni chimiche che avvengono in una cellula

3 Le cellule viventi sono delle strutture dinamiche che richiedono un continuo apporto di energia attraverso l’assunzione dei nutrienti

4 RESPIRAZIONE CELLULARE
Gli organismi eterotrofi acquistano energia attraverso l’assunzione dei nutrienti Autotrofi Eterotrofi RESPIRAZIONE CELLULARE reazioni che comportano il consumo di O2 e la formazione di CO2

5 Somma di tutte le trasformazioni chimiche che avvengono in una cellula
METABOLISMO Somma di tutte le trasformazioni chimiche che avvengono in una cellula Catabolismo Anabolismo Energia chimica Nutrienti ricchi di energia Carboidrati Lipidi Proteine Prodotti finali poveri di energia CO2 H2O NH3 Macromolecole Polisaccaridi Acidi nucleici Molecole precursori Amminoacidi Zuccheri Acidi grassi Basi azotate OSSIDAZIONE RIDUZIONE

6 REAZIONI DI OSSIDORIDUZIONE
Gli elettroni non possono esistere isolati, pertanto si parla di ossidoriduzioni o reazioni redox Le reazioni di ossidoriduzione comportano un trasferimento di elettroni da una specie chimica ad un’altra

7 ossidativo, esoergonico riduttivo, endoergonico
L’energia liberata dai processi catabolici viene bilanciata da quella spesa nei processi anabolici Catabolismo ossidativo, esoergonico Anabolismo riduttivo, endoergonico

8 Endoergonico Esoergonico LE REAZIONI ACCOPPIATE COLLEGANO REAZIONI ENDOERGONICHE ED ESOERGONICHE Una reazione esoergonica fornisce l’energia necessaria ad una reazione endoergonica

9 LE REAZIONI ACCOPPIATE COLLEGANO REAZIONI ENDOERGONICHE ED ESOERGONICHE
La reazione 3 è la somma delle reazioni 1 e 2 e procede spontaneamente in quanto DG < 0

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11 L’ATP fornisce l’energia necessaria per far avvenire le reazioni endoergoniche attraverso il trasferimento del gruppo fosfato

12 ATP Nelle reazioni accoppiate la risorsa di energia libera è costituita dall’idrolisi di legami fosfoanidridici dell’ATP e dal trasferimento del gruppo fosfato ATP

13 ATP + H2O ADP + Pi + H+ DG0’= - 30,5 kJ/mole
L’idrolisi dell’ATP elimina la repulsione elettrostatica tra le 4 cariche negative

14 1) Repulsione elettrostatica di 4 cariche negative
BASI CHIMICHE CHE SPIEGANO LA GRANDE VARIAZIONE DI ENERGIA LIBERA RELATIVA ALL’IDROLISI DELL’ATP Idrolisi con rimozione della repulsione tra cariche Stabilizzazione per risonanza Ionizzazione con rilascio di H+ 1) Repulsione elettrostatica di 4 cariche negative 2) H3PO4 libero è un ibrido di risonanza 3) I prodotti di idrolisi ADP e P sono ionizzati a pH 7 4) I prodotti sono più solvatati dei reagenti

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16 Nicotinammide adenin dinucleotide (NAD)

17 Flavina adenin dinucleotide (FAD)
Flavin Adenine Dinucleotide, FAD Siti reattivi

18 Coenzima A (CoA o CoASH)

19 I percorsi metabolici Lineare Ciclico Spirale

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21 AcetilCoA prodotto catabolico comune Prodotti finali del catabolismo
Fase 2 Le unità costitutive vengono degradate ad un prodotto comune: il gruppo acetilico dell’ acetilCoA Fase 1 Le macromolecole vengono scisse nelle loro unità costitutive Fase 3 Le vie cataboliche convergono attraverso il Ciclo dll’acido citrico nei 3 principali prodotti finali: acqua, anidride carbonica e ammoniaca (urea negli animali terrestri) AcetilCoA prodotto catabolico comune Prodotti finali del catabolismo

22 Coenzima A (CoA o CoASH) e acetil CoA