Presentazione di PowerPoint

ETEROTROFI
Energia dagli alimenti
Chemioeterotrofia
respirazione
Carboidrati, grassi e proteine possono esser utilizzati come
combustibili della respirazione cellulare. La digestione idrolizza
le grosse molecole liberandone le unità monomeriche che vengono
“bruciate” con la respirazione
Piante
Organismi autotrofi
fotosintetici: i produttori
nella maggior parte degli
ecosistemi
Alghe
pluricellulari
Protisti
Batteri
Durante la respirazione tutti gli organismi
consumano glucosio e ossigeno e producono
anidride carbonica e acqua, occorre per altra via
ripristinare il glucosio e l’ossigeno consumati e
utilizzare la CO2
FOTOSINTESI
Processo con cui gli
organismi vegetali
convertono l’energia
solare in energia
chimica (ATP e
NADPH) utilizzata per
la sintesi di composti
organici altamente
energetici
(fotoautotrofia) e in
prevalenza per la
produzione di zuccheri
mediante fissazione e
riduzione della CO2
CO2 + H2O + energia luminosa
Zuccheri + O2
La fotosintesi utilizza tre ingredienti principali: acqua, biossido di carbonio (CO2) e luce
+6O2
6CO2
6H20
C6H12O6
La fotosintesi clorofilliana è l’insieme delle reazioni
durante le quali le piante verdi , le alghe ed i cianobatteri
producono sostanze organiche a partire da CO2 e
dall’acqua, in presenza di luce. Mediante la clorofilla,
l‘energia solare (luce) viene trasformata in una forma di
energia chimica utilizzabile dagli organismi vegetali per
la propria sussistenza. Tali organismi si dicono autotrofi.
Il processo è oggi quello nettamente dominante, sulla
Terra, per la produzione di composti organici da
sostanze inorganiche e, probabilmente, rappresenta la
prima forma di processo anabolico sviluppato dagli
organismi viventi. Inoltre, la fotosintesi è l'unico
processo biologicamente importante in grado di
raccogliere l'energia solare, da cui, fondamentalmente,
dipende la vita sulla Terra.
Il carbonio e l'idrogeno da convertire in sostanza
organica (glucosio) sono forniti rispettivamente
dall'anidride carbonica (CO2) atmosferica e
dall'acqua (H20). La quasi totalità della fotosintesi
ossigenica (cioe si produce ossigeno) è compiuta da
piante, alghe cianobatteri che ricavano l'idrogeno
dall'acqua (H2O). In questo caso l'equazione chimica
che riassume la fotosintesi è:
6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6 O2
CLOROPLASTI
Mappa della fotosintesi
Le reazioni
alla luce
convertono
l’energia
solare
nell’energia
chimica
dell’ATP e
del NADPH
stroma
Il ciclo di
Calvin utilizza
l’ATP e il
NADPH per
convertire
CO2 in
zuccheri
Localizzazione e struttura delle
molecole di clorofilla nelle piante
Ribulosio bisfosfato
rubisco
Gliceraldeide 3 fosfato
La produttività complessiva dei
piccoli cloroplasti è prodigiosa
Si stima che la fotosintesi sia
responsabile ogni anno della
produzione di circa 160 miliardi di
tonnellate di carboidrati
Nessun altro processo sulla terra può eguagliare il
livello produttivo della fotosintesi e nessun altro
processo è altrettanto importante per il
mantenimento della vita sulla Terra
Riassumendo………
Il flusso dell’energia
Riciclaggio chimico
tra fotosintesi e
respirazione
cellulare
Le reazioni metaboliche sono ognuna
catalizzata da enzimi
In assenza degli enzimi il flusso delle
sostanze nelle vie della mappa
metabolica diverrebbe inevitabilmente
congestionato
Gli enzimi possiedono specificità di substrato
Le catene laterali degli
aminoacidi che costituiscono
il sito attivo catalizzano la
trasformazione del substrato
nel prodotto
La localizzazione degli enzimi in una
cellula contribuisce a rendere ordinato il
metabolismo
La complessa struttura della cellula permette
l’organizzazione spaziale e temporale delle
vie metaboliche alcuni sono costituenti
strutturali di particolari membrane altri sono
localizzate all’interno di organuli