Le cellule estraggono energia dalle sostanze organiche Lenergia potenziale immagazzinata nei legami...
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Le cellule estraggono energia dalle sostanze organiche
L’energia potenziale immagazzinata nei legami• si libera durante la loro ossidazione che avviene per tappe successive (respirazione cellulare)• viene sfruttata per sintetizzare ATP
Il complesso delle reazioni che permettono l’estrazione di energia dalle sostanze organiche è il metabolismo energetico.
La respirazione cellulare
La respirazione cellulare prevede 3 fasi successive:
• glicolisi, nel citoplasma• ciclo di Krebs, nella matrice
mitocondriale• fosforilazione ossidativa, sulle
creste mitocondriali
La glicolisi
Con la glicolisi il glucosio viene parzialmente ossidato a piruvato, con formazione di 2 ATP
Il ciclo di Krebs
Nella matrice mitocondriale il piruvato subisce una decarbossilazione ossidativa diventando acetilCoA
Nel ciclo di Krebs
• l’acetilCoA si ossida ad anidride carbonica
• si formano 3 NADH, 1FADH2, 1ATP
La fosforilazione ossidativa
Durante la fosforilazione ossidativa, il trasferimento di elettroni sulle creste mitocondriali determina
• la sintesi della maggior parte delle molecole di ATP• il consumo di ossigeno • la liberazione di acqua
Le fermentazioniGli organismi possono ricavare energia dalla sola glicolisi attraverso le fermentazioni, particolari reazioni che permettono di ossidare il NADH.
Con la fermentazione lattica si forma acido lattico.
Con la fermentazione alcolica si forma alcol etilico e anidride carbonica.
Schema generale del metabolismo energetico
Le sostanze introdotte con i cibi • vengono idrolizzate e trasformate prevalentemente in
monosaccaridi, aminoacidi, glicerolo, acidi grassi• subiscono varie trasformazioni in modo che il loro livello (pool) nel
sangue si mantenga costante
La fotosintesiLa fotosintesi clorofilliana permette di sintetizzare sostanze organiche con la riduzione della anidride carbonica
Comprende:
fase luminosa, sui tilacoidi: cattura energia e potere riducente
fase oscura, nello stroma: produce zuccheri
La fotosintesiI pigmenti fotosintetici assorbono
specifiche lunghezze d’onda della luce visibile
All’interno dei cloroplasti i pigmenti sono organizzati in fotosistemi, costituiti da
• centro di reazione
• pigmenti antenna
La fase luminosa
Durante la fase luminosa
• gli elettroni si trasferiscono dall’acqua al NADP+ passando attraverso i fotosistemi P680 e P700
• si forma ATP
La fase oscura
Durante il ciclo di Calvin
• l’anidride carbonica si riduce formando zuccheri
• viene consumata energia
I prodotti della fotosintesi
Destino delle sostanze organiche prodotte con la fotosintesi.
Piante speciali
La CO2 viene fissata prima provvisoriamente e poi definitivamente in momenti diversi della giornata
La CO2 viene fissata prima provvisoriamente e poi definitivamente in cellule diverse della foglia
Metabolismo delle piante CAM.
Metabolismo delle piante C4.