8 - La respirazione cellulare e la fermentazione · – La deidrogenasi è un enzima utilizzato...

Unità 6

Obiettivi

▪ Comprendere il rapporto tra respirazione polmonare e respirazione cellulare

▪ Capire la relazione tra ossidazione delle molecole organiche e trasferimento di energia

▪ Saper descrivere le tappe principali della respirazione cellulare

▪ Capire come viene prodotto l’ATP all’interno delle cellule

▪ Capire il rapporto esistente tra catabolismo e anabolismo

La respirazione cellulare e la fermentazione

Perché la muscolatura degli atleti che si dedicano agli esercizi di resistenza, come la maratona, è molto diversa da quella degli atleti specializzati nella velocità?

Prova di competenza - muscoli a due velocità

2

Lezione 1 ENERGIA E METABOLISMO

3

▪ L’insieme delle reazioni chimiche che avvengono in un organismo è detto metabolismo

▪ Il metabolismo è una proprietà emergente della vita, che deriva da interazioni tra molecole all’interno dell’ordinato ambiente cellulare

▪ Una via metabolica inizia con una specifica molecola che viene modificata, attraverso una serie di tappe distinte, fino alla sua trasformazione in un determinato prodotto

4

6.1 La chimica della vita è organizzata in vie metaboliche che trasformano materia ed energia

▪ Caratteristiche comuni delle vie metaboliche – Ciascuna delle tappe percorse della via è catalizzata da uno specifico enzima

– Sono simili in tutti i viventi

– Negli eucarioti quasi tutte avvengono all’interno di compartimenti cellulari definiti

– Ogni via metabolica è regolata da enzimi chiave che determinano la velocità a cui procedono le reazioni

5


Il metabolismo del glucosio

▪Le cellule ricavano energia dalla demolizione delle molecole organiche, in particolare dal glucosio

▪L’energia può essere fornita anche da altre molecole, che, però, devono essere prima trasformate in glucosio o in prodotti intermedi della via di demolizione del glucosio


8

STEP BY STEP

Nella mappa del metabolismo di un organismo, la respirazione cellulare e la fermentazione rappresentano vie “in salita” o “in discesa”?


10

6.2 La respirazione cellulare fornisce l’energia necessaria ai processi vitali

▪ L’energia solare è utilizzata dagli organismi fotosintetici per produrre glucosio a partire da CO2 e H2O liberando O2

▪ Altri organismi, mediante la respirazione cellulare, utilizzano O2 e l’energia contenuta negli zuccheri, liberando CO2 e H2O

▪ Questi processi, insieme, sono alla base della vita sulla Terra

11

Energiasolare

ECOSISTEMA

Fotosintesi neicloroplasti

Glucosio

Respirazionecellulare

neimitocondri

H2O

CO2

O2

+ +

(perillavorocellulare)

ATP

Energiatermica

12

▪ La respirazione polmonare e la respirazione cellulare sono strettamente collegate – La respirazione polmonare è necessaria per

scambiare il CO2 prodotto durante la respirazione cellulare con l’O2 presente nell’atmosfera

– La respirazione cellulare sfrutta l’O2 per estrarre energia dal glucosio e produce CO2 durante il processo


13

Respirazionecellulare

Lecellulemuscolarisvolgonola

CO2+H2O+ATP

Polmoni

CircolazionesanguignaCO2O2

CO2O2

Glucosio+O2

Respirazionepolmonare

14


STEP BY STEP

La respirazione cellulare è un processo esclusivo delle cellule animali?

15

Lezione 2 LE TAPPE DELLA RESPIRAZIONE CELLULARE E LA FERMENTAZIONE

16

6.3 La respirazione cellulare fornisce l’energia necessaria ai processi vitalic

▪ La funzione fondamentale della respirazione cellulare è quella di generare molecole di ATP necessarie al lavoro cellulare

– Utilizziamo il glucosio come sostanza nutritiva di riferimento, ma le cellule bruciano anche molte altre molecole organiche nella respirazione cellulare

17

▪ La respirazione cellulare è un processo esoergonico (cioè che rilascia energia), l’energia chimica contenuta nei legami del glucosio viene trasferita e immagazzinata nei legami chimici dell’ATP

18

6.3 La respirazione cellulare fornisce l’energia necessaria ai processi vitalic

C6H12O6 +6 O2

Glucosio Ossigeno

6 CO2

Diossido dicarbonio

+6 H2O

Acqua

+ ATP

Energia

19

6.3 La respirazione cellulare immagazzina l’energia nelle molecole di ATP

STEP BY STEP Perché durante un esercizio fisico intenso il corpo ha bisogno di raffreddarsi, per esempio, tramite la sudorazione?

20

6.4 In tutte le sue attività il corpo umano utilizza l’energia immagazzinata nell’ATP

▪ Il fabbisogno energetico medio di un essere umano adulto è di circa 2200 kcal al giorno – Una kilocaloria (kcal) è la quantità di calore

necessaria per innalzare di 1 °C la temperatura di 1 kilogrammo di acqua

– Mediamente, tre quarti di questa energia sono utilizzati per il sostentamento delle cellule cerebrali e il mantenimento delle attività vitali, un quarto per le azioni volontarie

21

6.3 La respirazione cellulare immagazzina l’energia nelle molecole di ATP

STEP BY STEP Secondo te, che cosa indica il valore energetico indicato sulle etichette degli alimenti confezionati?

23

6.5 Le cellule si procurano l’energia trasferendo gli elettroni dalle molecole organiche all’ossigeno

▪ L’energia contenuta negli alimenti si trova nella particolare disposizione degli elettroni nei legami chimici delle molecole di cui sono composti

▪ La cellula sposta gli elettroni da queste molecole ad altre, in cui gli elettroni occupano legami meno ricchi di energia

▪ Durante questo passaggio gli elettroni cedono la differenza di energia, che viene trasferita all’ATP

24


▪ Nella respirazione cellulare gli elettroni vengono trasferiti dal glucosio all’ossigeno, attraverso diversi passaggi

▪ L’ossigeno è molto elettronegativo: perciò attrae con forza su di sé gli elettroni di altri elementi – Questo trasferimento è paragonabile a una caduta,

durante la quale gli elettroni liberano la propria energia potenziale

25


▪ La respirazione cellulare è una ossidoriduzione – Il glucosio (C6H12O6) cede elettroni: viene ossidato

e si converte in diossido di carbonio (CO2) – L’ossigeno (O2) guadagna elettroni: viene ridotto

e si converte in acqua (H2O)

26


▪ È possibile riassumere la respirazione cellulare in una singola equazione chimica

C6H12O6+6O2

Glucosio

Perditadiatomi diidrogeno(ossidazione)

6CO2+6H2O+Energia

Acquisizionediatomi diidrogeno(riduzione)

(ATP)

27


▪ Nell’equazione non sono indicati i trasferimentidi elettroni, ma quelli degli atomi di idrogeno

▪ Ogni atomo di idrogeno è formato da un elettrone e un protone: perciò i movimenti dell’idrogeno rappresentano il trasferimento di elettroni

28

▪ Alcuni enzimi e coenzimi sono fondamentali per la respirazione cellulare – La deidrogenasi è un enzima utilizzato dalla cellula

per ossidare molecole organiche, rimuovendo due atomidi idrogeno

– La deidrogenasi ha bisogno del coenzima NAD+ per poter agire

– NAD+ accetta due elettroni e un protone, e si riduce a NADH; il protone rimanente viene liberato nel citoplasma

29


2H++2e–

Ossidazione

Deidrogenasi

RiduzioneNAD+ +2H NADH + H+

(trasporta 2elettroni)

30

▪ Un’altra importante molecola utilizzata per il trasferimento di elettroni è il coenzima FAD, in grado di acquistare due elettroni e due protoni riducendosi a FADH2

31



▪ Da NADH e FADH2 gli elettroni vengono trasferiti a una catena di trasporto degli elettroni – La catena di trasporto forma una specie di scala

energetica: gli elettroni scendono da questa scala e arrivano fino all’ossigeno

– Per ogni gradino gli elettroni cedono un po’ della propria energia potenziale che viene immagazzinata in una molecola di ATP

32

ATPNAD+

NADH

H+

H+2e–

2e–

Catenaditrasporto

deglielettroni

Rilasciocontrollato dienergiaperlasintesi diATP

+

O2

H2O

1−2

33


STEP BY STEP Da quale caratteristica chimica dell’ossigeno dipende la funzione che esso svolge nella respirazione cellulare?

34

6.6 Le tre tappe della respirazione cellulare avvengono in parti diverse della cellula

▪ Prima tappa: la glicolisi – La glicolisi dà inizio alla respirazione cellulare scindendo

il glucosio in due molecole di un composto a tre atomi di carbonio chiamato piruvato

– La glicolisi avviene nel citoplasma

35


▪ Seconda tappa: il ciclo di Krebs – Il ciclo di Krebs completa la demolizione del glucosio

fino a ottenere diossido di carbonio – Il ciclo di Krebs si svolge nella matrice mitocondriale

36


▪ Terza tappa: la fosforilazione ossidativa – In questa fase gli elettroni sono incanalati attraverso la

catena di trasporto degli elettroni, sulla membrana interna del mitocondrio

– L’energia recuperata dalla catena di trasporto viene utilizzata nella chemiosmosi per produrre ATP

– La chemiosmosi sfrutta lo spostamento di ioni H+ dalla dallo spazio intermembrana alla matrice del mitocondrio

37


▪ Durante le prime due tappe della respirazione cellulare le cellule producono soltanto un piccolo quantitativo di ATP – La principale funzione della glicolisi e del ciclo di Krebs,

infatti, è quella di fornire elettroni per la terza tappa, in cui viene prodotto il maggior numero di molecole di ATP

38

Mitocondrio

CO2 CO2

NADH

ATP

Elettroniadelevato contenutoenergetico trasportatidalNADH NADH

Ciclo diKrebs

GLICOLISIPiruvatoGlucosio

eFADH2

Fosforilazionealivellodelsubstrato

Fosforilazionealivellodelsubstrato

FOSOFORILAZIONE OSSIDATIVA

(catenaditrasporto deglielettroni echemiosmosi)

Fosforilazioneossidativa

ATPATP

CitoplasmaMembranamitocondrialeinterna

39

STEP BY STEP Quale tappa della respirazione cellulare si svolge nello stesso sito nelle cellule eucariote e in quelle procariote?


40

6.7 La glicolisi ricava energia chimica dall’ossidazione del glucosio a piruvato

▪ Nella glicolisi una singola molecola di glucosio viene scissa in due molecole di piruvato attraverso nove reazioni

▪ Durante il processo: – 2 molecole di NAD+ sono ridotte a NADH – 2 molecola di ATP sono sintetizzate per fosforilazione a

livello del substrato

41

▪ Nella fosforilazione a livello del substrato un enzima trasferisce un gruppo fosfato da una molecola di substrato all’ADP, formando ATP – L’ATP prodotto in questo passaggio è una fonte di

energia subito disponibile per la cellula – In questo passaggio è prodotta solo una frazione

minima dell’energia totale ricavata da una molecola di glucosio durante la respirazione cellulare


42

Glucosio

NAD++

22ADP

NADH2

P2

2

ATP2 +

H+

2Piruvato

43

+

ADP

ATP

Substrato

Enzima

Prodotto

Enzima

P

P

P

44

Passaggi–vengonoprodottiATPepiruvato

PassaggioUnareazioneredoxproduceNADH

PassaggioUnprodottointermedioasei atomidicarboniosiscindeinduemolecoleatreatomidicarbonio

Passaggi–Ilglucosioeunprodotto intermedioacquistanoenergiautilizzandol’ATP

PRIMAFASEINVESTIMENTODIENERGIA

Glucosio

Glucosio-6-fosfato

1

Fruttosio-6-fosfato

Passaggio

ADP

ATP

P

3

ADP

ATP

P

2

P

4

P Fruttosio-1,6-difosfato

5 5

PP

P

P

P

P

NAD+

PP

SECONDAFASEPRODUZIONEDIENERGIA

Gliceraldeide-3-fosfato(G3P)

1,3-Difosfoglicerato

NADH

NAD+

NADH

+H+ +H+

ADP ADP

ATP ATP6 6

3-Fosfoglicerato

2-Fosfoglicerato

7 7

8 8

P P

P P

P P

H2O H2O

ADP ADP

ATP ATP

9 9

Fosfoenolpiruvato

Piruvato

1 3

4

5

6 9

45

PRIMAFASE INVESTIMENTO DIENERGIA

Glucosio

Glucosio-6-fosfato

Fruttosio-6-fosfato

Passaggio

ADP

ATP

P

ADP

ATP

P

P


1

2

3

Passaggi–Ilglucosioeunprodotto intermedioacquistanoenergiautilizzando l’ATP

1 3

46

PRIMAFASE INVESTIMENTO DIENERGIA

Glucosio

Glucosio-6-fosfato

Fruttosio-6-fosfato

Passaggio

ADP

ATP

P

ADP

ATP

P

P


1

2

3

Passaggi–Ilglucosioeunprodotto intermedioacquistanoenergiautilizzando l’ATP

1 3

PassaggioUnprodottointermedio aseiatomidicarboniosiscindeinduemolecoleatreatomidicarbonio

4

Gliceraldeide-3-fosfato (G3P)

PP

4

47

P

P

P

P

NAD+

PP

SECONDAFASEPRODUZIONE DIENERGIA


NADH

+H+

5 5


PP

NAD+

NADH

+H+


5

48

P

P

P

P

NAD+

PP

SECONDAFASEPRODUZIONE DIENERGIA


NADH

+H+

ADP ADP

ATP ATP

3-Fosfoglicerato

2-Fosfoglicerato

P P

P P

P P

H2O H2O

ADP ADP

ATP ATP

Fosfoenolpiruvato

Piruvato

Passaggi–Vengonoprodotti ATPepiruvato

5 5


PP

NAD+

NADH

+H+

6

6 6

7

8

9

8

9

7

9


5

49

STEP BY STEP Quali sono, al netto, i prodotti della glicolisi per ogni molecola di glucosio?


50

6.8 Il piruvato viene “preparato” chimicamente per entrare nel ciclo di Krebs

▪ Il piruvato prodotto nella glicolisi entra nei mitocondri dove subisce importanti modificazioni chimiche necessarie per accedere al ciclo di Krebs – Un gruppo carbossilico (–COO−) viene rimosso dal

piruvato e liberato come molecola di CO2 – Il rimanente composto a due atomi di carbonio viene

ossidato e una molecola di NAD+ viene ridotta a NADH – Il coenzima A si lega alla molecola a due atomi di

carbonio e forma una molecola di acetilcoenzima A(acetil-CoA)

51

CoenzimaA

Piruvato AcetilcoenzimaA

CoA

NAD+ NADH +H+

CO2

13

2

52

6.8 Il piruvato viene “preparato” chimicamente per entrare nel ciclo di Krebs

STEP BY STEP Quale molecola viene ridotta in questa reazione?

CoenzimaA

Piruvato AcetilcoenzimaA

CoA

NAD+ NADH +H+

CO2

13

2

53

6.9 Il ciclo di Krebs completa l’ossidazione delle molecole organiche e produce numerose molecole di NADH e FADH2

▪ Il coenzima A favorisce l’ingresso del gruppo acetile nel ciclo e poi si stacca per essere riciclato – Il gruppo acetile si unisce a una molecola con 4 atomi

di carbonio formando una nuova molecola a 6 atomi di carbonio, il citrato

– Il citrato prende parte a una serie di reazioni redox, in cui si liberano 2 atomi di carbonio

– Al termine viene rigenerata la molecola a quattro atomi di carbonio inziale chiudendo il ciclo

54

▪ A ogni “giro” del ciclo si forma – Una molecola di ATP mediante fosforilazione a livello

del substrato – 4 molecole ricche di energia (tre NADH e un FADH2)

▪ Nel ciclo entrano due molecole di acetil-CoA per ogni molecola di glucosio

▪ La produzione complessiva è quindi di – 2 ATP, 6 NADH e 2 FADH2 per ciascuna molecola di

glucosio


55

CICLODIKREBS

NAD+

NADH

3H+

CO2

+

3

3

2

CoACoA

Acetil-CoA

PADP+ATP

FADH2

FAD

56

CoA

2atomidicarbonioentranonelciclo

AcetIl-CoACoA

1Ossalacetato

1PassaggioL’acetil-CoAdàinizioalprocesso

57

CICLODIKREBS

CoA


AcetIl-CoACoA

1Ossalacetato


2

3

NADH

CO2

Citrato

ADP+ P

Alfa-chetoglutarato

Escedalciclo

ATP

NADH

CO2 Escedalciclo

Passaggi–Durantelerazioniredoxvengono prodottiNADH,ATP,eCO2

2 3

NAD+

+H+

NAD++H+

58

CICLODIKREBS

CoA


AcetIl-CoACoA

1Ossalacetato


2

3

NADH

CO2

Citrato

ADP+ P

Alfa-chetoglutarato

Escedalciclo

ATP

NADH

CO2 Escedalciclo

Passaggi–Durantelerazioniredoxvengono prodottiNADH,ATP,eCO2

2 3

5NAD+

NADH

Malato

+H+

4FADH2

FAD

Succinato

Passaggi–Lereazioniredoxproducono FADH2eNADH

4 5

NAD+

+H+

NAD++H+

59


STEP BY STEP Qual è il numero totale delle molecole di NADH prodotte durante la scissione completa di una molecola di glucosio in sei molecole di diossido di carbonio?(Suggerimento: ricordati che da una molecoladi glucosio si ottengono due molecole di piruvato)

60

6.10 La fosforilazione ossidativa produce gran parte dell’ATP

▪ Nella fosforilazione ossidativa il NADH e il FADH2 cedono i propri elettroni alle molecole della catena di trasporto degli elettroni – I trasportatori si legano agli elettroni e poi li liberano

nel corso di reazioni redox, facendoli discendere lungo la “scala energetica”

– L’accettore finale è l’ossigeno – A ogni gradino della scala gli elettroni cedono una parte

della propria energia potenziale

61


▪ Chemiosmosi: l’energia ceduta dagli elettroni viene sfruttata per pompare ioni H+ dalla matrice nello spazio intermembrana, contro gradiente di concentrazione – Questo serbatoio di ioni H+ rappresenta una riserva di

energia potenziale

▪ L’ATP sintetasi sfrutta l’energia potenziale liberata dagli ioni H+ che scorrono secondo gradiente di concentrazione per sintetizzare ATP

62

ATP

H+

Spazio intermembrana

O2

H2O

1−2

Membranamitocondrialeinterna

H+NAD+

H+

H+

H+H+

H+H+

H+

H+

H+

H+

H+

H+

Matricemitocondriale

Flussodielettroni

Trasportatoredielettroni

Complesso enzimatico periltrasporto dielettroni

NADH

FADH2 FAD

ATPsintetasi

PADP+

Chemiosmosi

+2

FOSFORILAZIONEOSSIDATIVA

Catenaditrasportodeglielettroni

63


STEP BY STEP Che effetto può avere l’assenza di ossigeno sul processo illustrato nella diapositiva precedente?

64

▪ Alcune sostanze sono velenose perché riescono a impedire la produzione di ATP bloccando la respirazione cellulare attraverso tre meccanismi – Interruzione della catena di trasporto degli elettroni

(rotenone, cianuro, monossido di carbonio) – Inibizione dell’ATP sintetasi (oligomicina, un antibiotico) – Permeabilizzazione della membrana mitocondriale agli

ioni H+ (agenti disaccoppianti come il dinitrofenolo)

COLLEGAMENTOambiente

Incroci pericolosi

65

ATP

H+

O2

H2O

1−2 H+NAD+NADH

FADH2 FAD

PADP+

Chemiosmosi

+2

Catenaditrasportodeglielettroni

H+H+H+

H+

Rotenone Cianuro, Monossidodicarbonio

H+ H+

Oligomicina

ATPsintetasi

DNP

H+

H+

H+

66

6.11 Da ogni molecola di vengono prodottemolte molecole di ATP

▪ Ricapitolando, la demolizione completa di una molecola di glucosio avviene attraverso (1) glicolisi, (2) alterazione del piruvato, (3) ciclo di Krebs, e (4) fosforilazione ossidativa – Il rendimento totale teorica è di massimo 38 molecole

di ATP per una molecola di glucosio – L’energia recuperata in questo modo corrisponde a

circa il 40% dell’energia potenziale contenuta nel glucosio

– Dato che la maggior parte di questa energia deriva dalla fosforilazione ossidativa, il rendimento effettivo dipende molto dalla disponibilità di ossigeno per la cellula

67

Citoplasma

Glucosio

FADH2

Mitocondrio

RendimentomassimoPermolecoladiglucosio

FOSFORILAZIONE OSSIDATIVA

(trasportodeglielettroniechemiosmosi)

CICLO DIKREBS

Trasportatoredielettroni nellamembrana

2 NADH

2 NADH

2 NADH

6 NADH 2(or2FADH2)

2AcetilCoA

GLICOLISI2

Piruvato

Circa38ATP

+ Circa34ATPDallafosforilazionealivellodelsubstrato

Dallafosforilazioneossidativa+ 2ATP

Dallafosforilazionealivellodelsubstrato

+ 2ATP

68

6.11 Da ogni molecola di vengono prodottemolte molecole di ATP

STEP BY STEP Quale sarebbe, in una cellula, la resa netta in termini di ATP per molecola di glucosio in presenza di dinitrofenolo?

69

6.12 La fermentazione permette alle cellule di produrre ATP in assenza di ossigeno

▪ La fermentazione è un processo metabolico anaerobico, cioè si verifica assenza di ossigeno – Utilizza la via della glicolisi producendo 2 molecole di

ATP e riducendo 2 molecole di NAD+ a NADH per ogni molecola di glucosio.

– Il NAD+ viene poi rigenerato ossidando il NADH senza utilizzare la catena di trasporto degli elettroni

70


▪ Le cellule muscolari e alcuni tipi di batteri utilizzano la fermentazione lattica – Il glucosio viene ossidato dando 2 molecole di piruvato,

2 di ATP e 2 di NADH – Il piruvato viene ridotto a lattato per ossidare il NADH e

rigenerare il NAD+

71

Glucosio

NADH

NAD+

2

2

NADH2

NAD+2

2ADPP

ATP2

2Piruvato

2Lattato

GLICOLISI

Fermentazionelattica

+ 2

72


▪ Le popolazioni umane ricorrono da millenni alla fermentazione alcolica per preparare birra, vino e pane lievitato – I lieviti sono organismi unicellulari che generalmente

utilizzano la respirazione aerobica, ma che possono sopravvivere anche in ambienti anaerobici

– In assenza di ossigeno, riconvertono il NADH a NAD+ riducendo il piruvato a etanolo e liberando una molecola di CO2

73

2ADPP

ATP2 GLICOLISI

NADH

NAD+

2

2

NADH2

NAD+2

2Piruvato

2Etanolo

Fermentazionealcolica

Glucosio

CO22Liberati

+ 2

74

75


STEP BY STEP Una cellula di lievito viene spostata da un ambiente aerobico a un ambiente anaerobico. Per continuare a generare ATP alla stessa velocità di prima, quanto glucosio in più consuma?

76

6.13 L’evoluzione della glicolisi risale agli albori della vita sulla Terra

▪ La glicolisi è un processo comune a tutte le cellule, utilizzato dagli organismi per procurarsi l’energia necessaria alle loro attività vitali

▪ La presenza di questa via metabolica in tutte le cellule, da quelle batteriche a quelle del nostro corpo, è un’altra dimostrazione dell’origine comune dei viventi

allalucedell’evoluzione

76

77

6.13 L’evoluzione della glicolisi risale agli albori della vita sulla Terra

STEP BY STEP Quali caratteristiche della glicolisi suggeriscono che sia un sistema metabolico comparso in tempi molto antichi?

allalucedell’evoluzione

78

Lezione 3 IL METABOLISMODELLA CELLULA

78

6.14 Le cellule utilizzano molti tipi di molecole organiche per procurarsi energia

▪ Finora abbiamo parlato del glucosio come unico combustibile utilizzato per alimentare la respirazione cellulare

▪ In realtà, noi e gli altri animali utilizziamo tre tipi di molecole come fonti di energia – Carboidrati (disaccaridi) – Proteine (dopo averle demolite in amminoacidi) – Grassi

79

Cibo,peresempio noccioline

ProteineGrassiCarboidrati

Glucosio

FOSFORILAZIONE OSSIDATIVA

(Catenaditrasporto deglielettroni echemiosmosi)

CICLO DI

KREBS

Acetil-CoA

GLICOLISIPiruvato

AmminoacidiGliceroloZuccheri Acidigrassi

Gruppiamminici

G3P

ATP

80

6.14 Le cellule utilizzano molti tipi di molecole organiche per procurarsi energia

STEP BY STEP Perché gli animali immagazzinano la maggior parte

delle proprie riserve di energia in forma di grassi, e non come polisaccaridi?

81

6.15 Gli alimenti forniscono le materie prime per la sintesi di molecole organiche

▪ Gli alimenti, oltre all’energia, forniscono le materie prime utilizzate dalle cellule per la biosintesi – Per sopravvivere, una cellula deve poter sintetizzare

anche molecole che non sono presenti negli alimenti – In questo caso spesso la cellula utilizza come materie prime

alcuni prodotti intermedi della glicolisi e del ciclo di Krebs – Esistono collegamenti fondamentali tra i processi

catabolici e i processi anabolici

82

Cellule,tessuti,organismi

Proteine Grassi Carboidrati

Glucosio

ATPnecessarioperlabiosintesi

CICLO DI

KREBS

Acetil-CoA

SINTESIDELGLUCOSIO

Piruvato

Amminoacidi Glicerolo ZuccheriAcidigrassi

Gruppiamminici

G3P

ATP

83

84

6.15 Gli alimenti forniscono le materie prime per la sintesi di molecole organiche

STEP BY STEP Quali sono le molecole inorganiche che servono alle cellule vegetali per produrre carboidrati utilizzando la fotosintesi?

85

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