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David Sadava, H. Craig Heller, Gordon H. Orians, William K. Purves,
David M. Hillis
Biologia
La scienza della vita
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A - La cellula
Il metabolismo
energetico
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Sadava et al. Biologia La scienza della vita © Zanichelli editore 2010
La cellula e l’energia
Il metabolismo energetico
è costituito dalle vie
metaboliche che
permettono alla cellula di
ricavare energia
dall’ambiente.
La produzione di energia
passa attraverso il
metabolismo del
glucosio.
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Un tipo di reazione chimica:
l’ossidoriduzione
Molte reazioni chimiche nel metabolismo del glucosio
sono reazioni di ossidoriduzione o reazioni redox.
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Le fabbriche di energia
Il metabolismo energetico è un processo simile in tutti gli
organismi, ma si svolge in compartimenti specifici negli
eucarioti e nei procarioti.
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La glicolisi: dal glucosio al piruvato
Prima fase
Seconda fase
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Il bilancio energetico della glicolisi
Glucosio + 2 ATP + 4 ADP + 2 Pi + 2 NAD+
2 piruvato + 4 ATP + 2 NADH + 2 H+ + 2 H2O
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La fermentazione: lattica e alcolica
Fermentazione
alcolica
Fermentazione
lattica
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La respirazione cellulare: il ciclo di Krebs
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Il ciclo di Krebs in sintesi
L’ossidazione del piruvato connette la glicolisi al
ciclo di Krebs (o ciclo dell’acido citrico).
Il ciclo di Krebs completa l’ossidazione del glucosio
fino al diossido di carbonio.
L’intero processo si può sintetizzare così:
piruvato + NAD+ + CoA
acetil-CoA + NADH + H+ + CO2
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La catena di trasporto degli elettroni
Gli elettroni si
spostano lungo la
catena di trasporto:
una serie di
complessi proteici
della membrana
mitocondriale interna.
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Trasporto di elettroni e sintesi di ATP
L’ultima fase della
respirazione cellulare
avviene sulla
membrana interna
dei mitocondri, a
livello di quattro
complessi proteici,
producendo ATP per
chemiosmosi.
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Rese energetiche a confronto
La respirazione cellulare
produce un numero di
molecole di ATP maggiore
rispetto alla fermentazione (32
molecole di ATP invece di 2).
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I collegamenti tra le vie metaboliche
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