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A - La cellula
Il metabolismo energetico
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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 piruvatoPrima fase Seconda fase
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Glucosio + 2 ATP + 4 ADP + 2 Pi + 2 NAD+
2 piruvato + 2 ATP + 2 NADH + 2 H+ + 2 H2O
Il bilancio energetico della glicolisi
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La fermentazione: lattica e alcolica
Fermentazione lattica
Fermentazione alcolica
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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
6NADH + 2FADH2 + 6H+ + 4CO2+2ATP
BILANCIO COMPLESSIVOBilancio complessivo:
Glicolisi = 2NADH + 2 ATP
Tra glicolisi e ciclo di Krebs = 2NADH
Ciclo di Krebs = 6NADH + 2FADH2 + 2ATP
TOT = 10 NADH + 2 FADH2 + 4 ATP
I NADH e i FADH2 devono essere ossidati e ciò avviene nella fase successiva:
La catena di trasporto degli elettroni
MNMH
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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
