LA
RESPIRAZIONE
CELLULARE
La respirazione cellulare
è l’insieme di reazioni
che portano alla
demolizione delle
molecole di GLUCOSIO
per ricavare energia, che
serve per ricaricare l’ADP
in ATP. Avviene in parte
nel citoplasma e in parte
nel mitocondrio.
1° Fase: LA GLICOLISI
Questa fase avviene nel citoplasma della cellula.
In questa fase una molecola di glucosio si divide
per dare vita a due molecole di ACIDO PIRUVICO
che permette la formazione di alcune molecole di
ATP.
L’acido piruvico è
costituito da 3 atomi di
carbonio e da un gruppo
fosfato.
2
NAD
2
NADH
+ 2
H
Glucosio
2 ADP
+2
P
2
ATP
2 molecole
di acido
piruvico
Per scindere il glucosio la cellula deve utilizzare due molecole di
ATP. I prodotti della glicolisi sono due molecole di acido piruvico,
due di NADH e quattro di ATP.
Formazione dell’ acetil coenzima A
L’acido piruvico passa nella matrice del mitocondrio, attraverso le sue
membrane esterna e interna, e prima di entrare nel ciclo di Krebs, gli
enzimi trasformano l’acido piruvico, liberando CO2 e formando NADH e
acetilcoenzima A (acetil- CoA).
NAD+
NADH
+ H+
CoA
Acido
piruvico
Acetil CoA
(acetil coenzima A)
CO2
Coenzima A
2° Fase: CICLO DI KREBS
Il ciclo di Krebs si
svolge nella matrice
mitocondriale.
È costituito da una
sequenza di reazioni,
ciascuna controllata
da specifici enzimi.
Per ogni ciclo di Krebs:
 sono liberate due molecole di Co2 .
 si formano una molecole di ATP, tre di NADH e una di FADH2 .
Il processo inizia con l’acetil coenzima A (costituito da un
gruppo acetile formato da dueatomi di carbonio) si combina
con l’acido ossalacetico (composto formata da 4 atomi di
carbonio), per produrre acido citrico (composto formato da 6
atomi di carbonio).
Ad ogni giro completo il
ciclo consuma un gruppo
acetile e rigenera una
molecola di acido
ossalacetico, pronta ad
essere reintrodotta nel
ciclo.
3° Fase: trasporto degli elettroni
Il trasporto degli elettroni
avviene nelle creste del
mitocondrio.
In questa fase gli elettroni del
NADH e del FADH2 si
trasferiscono alla catena di
trasporto, formata da citocroni.
L’ossigeno è l’ultima molecola della catena che riceve tutti gli
elettroni (infatti viene chiamato “accettore finale”).
In quest’ultimo passaggio si libera energia (ATP) e si formano
molecole di acqua H2O.
NADH
ATP
NAD+
+
2eEnergia possibile
per la sintesi di
ATP
H+
2e1
2
2 H+
H2O
O2
Bilancio finale
Per ogni molecola di glucosio utilizzata si produce:
Processo
Sede del processo
Trasportatori
Resa ATP
Glicolisi
Citoplasma
2 NADH
2 ATP
Formazione Acetil
coenzima A
Matrice dei
mitocondri
2 NADH
Ciclo di Krebs
Matrice dei
mitocondri
6 NADH e 2
FADH2
Trasporto di
elettroni
Membrana interna
dei mitocondri
Totale
2 ATP
22 ATP+6ATP+6ATP
38 ATP
Bilancio finale
Trasportatore di membrana
degli elettroni
Citoplasma
2 NADH
Mitocondrio
2 NADH
(o 2 FADH2)
6 NADH
2 NADH
GLICOLISI
1 molecola
di glucosio
2
molecole
di acido piruvico
2 Acetil CoA
CICLO DI
KREBS
2 FADH2
FOSFORILAZIONE
OSSIDATIVA
(Catena di trasporto
e chemiosmosi)
+ 2 ATP
+ 2 ATP
+ circa 34 ATP
Dalla fosforilazione a
livello di substrato
Dalla fosforilazione a
livello di substrato
Dalla fosforilazione
ossidativa
Resa massima
per molecola di glucosio:
Circa
38 ATP
In conclusione la respirazione cellulare può
essere rappresentata:
C6H12O6 + 6 O2
6 H2O + 6 CO2 + energia (38 ATP).
La fotosintesi
clorofilliana
Cos'è
Dove avviene
A cosa serve
E' un processo
chimico
Avviene nelle parti
verdi delle piante
Serve a produrre
il nutrimento
delle piante
SOLE
OSSIGENO
ARIA
CLOROFILLA
OSSIGENO +
ANIDRIDE CARBONICA
ACQUA + SALI MINERALI
(LINFA GREZZA)
ACQUA + ZUCCHERI
(LINFA ELABORATA)
Il materiale di partenza è costituito da acqua e anidride carbonica le quali, in
presenza di luce, si combinano per formare glucosio, liberando ossigeno.
La fotosintesi può essere rappresentata con la seguente equazione generale:
6CO2 + 6H2O + energia → C6H12O6 + 6O2
Il processo di fotosintesi riunisce una lunga serie di reazioni complesse,
suddivise in una fase luce-dipendente e in una fase ciclica.
Nella fase luce-dipendente: la luce viene trasformata in energia chimica.
Nella fase ciclica, attraverso l’energia accumulata di giorno, si verifica la
fissazione del carbonio e la conversione della CO2 in molecole di carboidrati.
Luce + Acqua + Clorofilla
Energia (ATP) + O2
fase luminosa
Anidride carbonica + Energia (ATP)
fase oscura
Glucosio + Acqua