Le cellule estraggono energia dalle sostanze organiche
Il complesso delle reazioni che permettono l’estrazione di energia
dalle sostanze organiche è il metabolismo energetico.
L’energia potenziale
immagazzinata nei legami
• si libera durante la loro
ossidazione che avviene
per tappe successive
(respirazione cellulare)
• viene sfruttata per
sintetizzare ATP
La respirazione cellulare
La respirazione cellulare prevede 3 fasi
successive:
• glicolisi, nel citoplasma
• ciclo di Krebs, nella matrice
mitocondriale
• fosforilazione ossidativa, sulle
creste mitocondriali
La glicolisi
Con la glicolisi il
glucosio viene
parzialmente ossidato
a piruvato, con
formazione di 2 ATP
Il ciclo di Krebs
Nella matrice mitocondriale
il piruvato subisce una
decarbossilazione
ossidativa diventando
acetilCoA
Nel ciclo di Krebs
• l’acetilCoA si ossida ad anidride
carbonica
• si formano 3 NADH, 1FADH2, 1ATP
La fosforilazione ossidativa
Durante la fosforilazione ossidativa, il trasferimento di elettroni
sulle creste mitocondriali determina
• la sintesi della maggior parte delle molecole di ATP
• il consumo di ossigeno
• la liberazione di acqua
Le fermentazioni
Gli organismi possono ricavare
energia dalla sola glicolisi attraverso
le fermentazioni, particolari reazioni
che permettono di ossidare il NADH.
Con la fermentazione lattica si
forma acido lattico.
Con la fermentazione alcolica si
forma alcol etilico e anidride
carbonica.
Schema generale del metabolismo energetico
Le sostanze introdotte con i cibi
• vengono idrolizzate e trasformate prevalentemente in
monosaccaridi, aminoacidi, glicerolo, acidi grassi
• subiscono varie trasformazioni in modo che il loro livello (pool) nel
sangue si mantenga costante
La fotosintesi
La fotosintesi clorofilliana
permette di sintetizzare sostanze
organiche con la riduzione della
anidride carbonica
Comprende:
fase luminosa, sui tilacoidi:
cattura energia e potere
riducente
fase oscura, nello stroma:
produce zuccheri
La fotosintesi
I pigmenti fotosintetici assorbono
specifiche lunghezze d’onda della
luce visibile
All’interno dei cloroplasti i pigmenti
sono organizzati in fotosistemi,
costituiti da
• centro di reazione
• pigmenti antenna
La fase luminosa
Durante la fase luminosa
• gli elettroni si trasferiscono dall’acqua al NADP+ passando
attraverso i fotosistemi P680 e P700
• si forma ATP
La fase oscura
Durante il ciclo di
Calvin
• l’anidride
carbonica si riduce
formando zuccheri
• viene consumata
energia
I prodotti della fotosintesi
Destino delle sostanze organiche prodotte con la fotosintesi.
Piante speciali
Metabolismo delle
piante CAM.
La CO2 viene fissata prima
provvisoriamente e poi
definitivamente in momenti
diversi della giornata
Metabolismo delle
piante C4.
La CO2 viene fissata prima
provvisoriamente e poi
definitivamente in cellule
diverse della foglia
