Cellula ed Energia
Energia e vita
• La vita è continuo fluire
di energia
• Energia = capacità di
eseguire un lavoro
• Stati dell’energia
– Potenziale (e. chimica)
– Cinetica (calore)
Leggi che regolano le trasformazioni
chimiche
• Principi della termodinamica
– Primo principio
L’energia non si crea e non si distrugge
– Secondo principio
Il disordine in un sistema chiuso tende ad
aumentare
L’energia non può essere completamente trasformata,
parte viene dispersa in forma non più utilizzabile, spesso in
calore
forma disordinata di energia
Entropia
• Misura del disordine
• Per ridurre l’entropia è necessaria energia
• Gli organismi necessitano di energia per
funzionare
Reazioni esoergoniche
• L’energia è rilasciata
• Procede spontaneamente una volta avviata
• Reazioni cataboliche
– Rompono molecole complesse in molecole più semplici
– Rilasciano energia
– Sono comuni negli organismi
Reazioni endoergoniche
• Energia utilizzata per
unire i reagenti
• Costruisce molecole
• Sono chiamate
reazioni anaboliche
Energia di attivazione
• E’ richiesta per iniziare la reazione
• Aiuta a rompere e stabilizzare i legami
Vie metaboliche
• Muovono, accumulano e rilasciano
energia
• Permettono al corpo di funzionare
Enzimi
• Abbassano l’energia di attivazione
• Aumentano la velocità di reazione
(catalizzatori)
libro
Come un enzima catalizza una reazione
esoergonica
libro
Substrato enzimatico
Gli enzimi possono catalizzare una reazione
tra due substrati
libri
Gli enzimi lavorano meglio in condizioni specifiche
per gli organismi
libro
Altri fattori che influenzano gli enzimi
• pH
• Presenza di sostanze chimiche legate agli
enzimi
– Attivano le reazioni enzimatiche
– Inibiscono le reazioni enzimatiche
Prodotti finali
• Possono regolare l’attività enzimatica
Cofattori
• Molecole che contribuiscono alle reazioni
• Spesso non sono proteine (Zn, Fe Cu)
Coenzimi
• Cofattori organici
• Sintetizzati a partire dalle vitamine
• Importanti per molte funzioni
Inibitori
• competitivo
• non competitivo
impedisce al substrato di
entrare nel sito attivo
non intereagisce con il sito
attivo ma si lega in un’altra
regione dell’enzima
Sono importanti per regolare il metabolismo
ATP
• Adenosina trifosfato
• Principale trasportatore di energia negli esseri
viventi
libro
ATP
• Legami covalenti instabili tra atomi di fosforo
• Richiede una piccola energia di attivazione
• Ha una grande capacità di trasferimento di
energia
Fosforilazione
• Energia
trasferita
attraverso il
fosfato
• Utilizzata in
molti processi
cellulari
Ciclo ATP – ADP
• ATP perde un gruppo fosfato
– L’energia è rilasciata
– Idrolisi
– Il prodotto è l’ADP (adenosina difosfato)
• Il fosfato è aggiunto all’ADP
– Richiede energia da reazioni esoergoniche
– Sintesi per disidratazione
– Il prodotto è ATP
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