Diapositiva 1

Per mantenere il loro complesso ordine interno
gli organismi viventi devono continuamente scambiare
materia ed energia con l’ambiente circostante:
sistema + ambiente = universo
Il metabolismo è l’insieme
delle trasformazioni chimiche
ed energetiche che avvengono
negli organismi viventi.
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Nei diversi organi e tessuti la coordinazione del
metabolismo avviene mediante il sistema neuroendocrino.
All’interno di ciascuna cellula
le varie vie metaboliche
sono regolate a livello
delle reazioni catalizzate
dai singoli enzimi.
O
T
I
L
I
L
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Catabolismo (degradazione)
- natura ossidativa
- produce energia (ATP, NADPH)
Anabolismo (biosintesi)
- natura riduttiva
- richiede energia (NADPH, ATP)
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Anabolismo e catabolismo di una certa molecola
(es. glucosio) seguono vie in tutto o in parte diverse
- 7 tappe sono catalizzate dagli stessi enzimi
- 3 da enzimi diversi
La regolazione delle due vie è reciprocamente
coordinata per evitare il funzionamento simultaneo
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Anabolismo e catabolismo di una certa molecola possono
avvenire in compartimenti cellulari diversi
A-E1ÆB-E2ÆC-E3ÆD-EnÆZ
La regolazione di una via metabolica può riguardare:
- attività enzimatica
modulazione allosterica o covalente (msec o sec)
- livelli dell’enzima
bilancio tra sintesi e degradazione (min o ore)
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A-E1ÆB-E2ÆC-E3ÆD-EnÆZ
In una via metabolica la prima reazione irreversibile,
detta tappa limitante, è generalmente un
importante sito di regolazione.
Spesso il prodotto finale di una via inibisce l’enzima
che catalizza la tappa limitante
(retroinibizione o inibizione a feedback).
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sistema + ambiente = universo
La Bioenergetica è lo studio quantitativo delle
trasformazioni energetiche associate alle reazioni chimiche.
Queste trasformazioni obbediscono alle leggi della
Termodinamica.
Leggi della Termodinamica
1a Legge (principio di conservazione dell’energia)
L’energia totale dell’universo è costante
2a Legge
Un processo può avvenire spontaneamente solo
se l’entropia dell’universo aumenta
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Ad una certa T, lo stato energetico di un sistema chimico
può essere descritto in termini di:
H = entalpia (contenuto termico)
S = entropia (grado di disordine)
G = energia libera di Gibbs
(energia utile a compiere un lavoro)
Le variazioni di G, H, S sono tra loro correlate
dall’equazione ΔG = ΔH - TΔS
ΔG<0
Né ΔH né Δs, ma solo ΔG può permettere di predire
la spontaneità di una reazione.
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