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Metabolismo

Metabolismo. Insieme delle reazioni chimiche. Alcune producono energia, di cui una parte è accumulata come ATP che serve per le reazioni che consumano energia. CATABOLISMO: demolizione di complessi organici fornisce energia es. glicolisi, ciclo Krebs

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Presentation Transcript

  1. Metabolismo Insieme delle reazioni chimiche. Alcune producono energia, di cui una parte è accumulata come ATP che serve per le reazioni che consumano energia

  2. CATABOLISMO: demolizione di complessi organici fornisce energia es. glicolisi, ciclo Krebs ANABOLISMO: costruzione di molecole richiede energia es. sintesi proteica, duplic. DNA

  3. Le cellule animali ossidano zuccheri, proteine e grassi a CO2 e H2O e ricavano energia (ATP) Le molecole di zucchero sono demolite GRADUALMENTE

  4. GLICOLISI AVVIENE NEL CITOPLASMA GLUCOSIO (6 ATOMI DI C) VIENE OSSIDATO IN DUE MOLECOLE DI PIRUVATO (3 ATOMI DI C)

  5. Reazioni di ossido-riduzione

  6. Glicolisi: 10 tappe per convertire il glucosio a piruvato I FASE: consumo di 2 ATP II FASE: produzione di 4 ATP

  7. Perché spendere 2 ATP? Creare una molecola instabile, rottura del legame covalente: fruttosio 1,6 difosfato

  8. Velocità della glicolisi: regolata controllando l’attività degli enzimi che catalizzano le reazioni. • Es. fosfofruttochinasi (che forma fruttosio 1,6 di P) è inibita da alte concentrazioni di ATP

  9. PIRUVATO In presenza di O2: respirazione cellulare (ATP) In assenza di O2 : fermentazione, ossidazione del NADH per glicolisi

  10. La respirazione cellulare • GLICOLISI- citoplasma- anaerobia • CICLO DI KREBS- mitocondrio • TRASPORTO DEGLI ELETTRONI-mitocondrio- solo in presenza di ossigeno

  11. MITOCONDRI • In presenza di ossigeno ossidano completamente il piruvato a CO2 e l’energia ricavata viene convertita in ATP

  12. Dimensioni variabili (1 -pochi μm) • Membrana esterna: più lipidi che proteine, ricca in colesterolo • Membrana interna: più proteine e ricca in cardiolipina

  13. Membrana esterna Permeabile PORINA Membrana interna Permeabile selettivamente PERMEASI

  14. Teoria dell’endosimbiosi: durante l’ evoluzione un batterio aerobio è stato fagocitato da una cellula; associazione stabile ed irreversibile. Vantaggio per la cellula: nuove strategie metaboliche

  15. Hanno dimensioni simili Hanno un DNA circolare (mtDNA) (più copie!!) Ribosomi 70S Doppia membrana Si dividono per scissione COME I PROCARIOTI, I MITOCONDRI:

  16. Organelli semiautonomi • Sintetizzano alcuni tRNA e rRNA e proteine • La maggior parte delle proteine sono importate dal citoplasma (sistema TIM-TOM)

  17. Vengono trascritte tutte e 2 le eliche Eccezioni nel codice genetico (es. UGA trp)

  18. REPLICAZIONE: scissione binaria.

  19. I MITOCONDRI SEGUONO UN’EREDITA’ MATRILINEARE!

  20. Matrice mitocondriale: enzimi del ciclo di Krebs Membrana interna trasportatori di elettroni

  21. Il piruvato entra nel mitocondrio attraversando le 2 membrane e nella matrice viene ossidato (complesso della piruvato deidrogenasi): Piruvato+ coenzima A+ NAD+= acetilCoA+NADH+H+ + CO2

  22. CICLO DELL’ACIDO CITRICO O DI KREBS Ossidazione del gruppo acetile derivato dal piruvato in CO2 • 3 NADH+H • 1 FADH2 • 1 GTP o ATP • 2 CO2 Ogni glucosio: ciclo ripetuto 2 volte!!

  23. NADH+H e FADH2 devono ossidarsi e cedono gli e- all’ossigeno RESPIRAZIONE CELLULARE

  24. I trasportatori di elettroni: reazioni di ossido-riduzione, trasportano elettroni (e- H+) fino a O2 che si trasforma in H2O • L’energia liberata è usata per sintetizzare ATP

  25. Elettroni trasferiti da un livello più alto ad uno più basso!!

  26. Complessi che trasportano elettroni: 1- un enzima che trasferisce elettroni 2- gruppi prostetici associati a proteine che accettano e cedono elettroni 3- proteine strutturali

  27. 2 trasportatori mobili: 1- ubichinone 2- citocromo c

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