L`ATP
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La cellula Unità fondamentale di tutti gli organismi viventi. Cellula procariote Cellula animale Cellula vegetale Le cellule procariote e eucariote Cellula procariote Cellula eucariote Cromosomi Presente (uno solo) Presente (più d’uno) Membrana cellulare Presente Presente Membrana nucleare Assente Presente Organuli circondati da membrana Assenti Presenti Parete cellulare Presente Presente (solo in piante e funghi) COME AVVIENE LA COMUNICAZIONE TRA LE CELLULE? Naturalmente solo negli organismi pluricellulare – e quindi negli EUCARIOTI.C E L L Avviene mediante le GIUNZIONI CELLULARI. U L A A NI M A L E COME AVVIENE LA COMUNICAZIONE TRA LE CELLULE? CELLULA VEGETALE COME ENTRANO ED ESCONO LE SOSTANZE TRASPORTO PASSIVO Acqua, ossigeno, anidride carbonica, zuccheri Nel trasporto passivo le particelle si spostano da una parte all’altra della membrana plasmatica a seconda della loro concentrazione, cioè dal lato dove sono più concentrate verso quello dove lo sono meno. TRASPORTO ATTIVO TRASPORTO PASSIVO COME ENTRANO ED ESCONO LE SOSTANZE TRASPORTO PASSIVO TRASPORTO ATTIVO Acqua, ossigeno, anidride carbonica, zuccheri Nel trasporto passivo le particelle si spostano da una parte all’altra della membrana plasmatica a seconda della loro concentrazione, cioè dal lato dove sono più concentrate verso quello dove lo sono meno. Nel trasporto attivo le particelle si spostano da una parte all’altra della membrana plasmatica contro la loro concentrazione, cioè dal lato dove sono meno concentrate verso quello dove lo sono di più. TRASPORTO ATTIVO I processi metabolici cellulari Metabolismo E’ l’insieme delle reazioni chimiche che avvengono in una cellula o, più in generale, in qualsiasi organismo. Le sostanze coinvolte in tali reazioni sono dette metaboliti Sintetizzati dagli organismi Derivati dall’ambiente Macromolecole organiche: zuccheri, lipidi, proteine / Nutrienti, acqua, anidride carbonica, ossigeno / Metabolismo E’ possibile individuare due gruppi fondamentali di reazioni chimiche: Reazioni che consumano energia Reazioni che liberano energia Reazioni chimiche endoergoniche Reazioni chimiche esoergoniche Le diverse vie metaboliche non si svolgono in modo indipendente: spesso sono collegate in cicli di utilizzo e riclico di sostanze Proteine, polisaccaridi, lipidi… demolizione Zuccheri, amminoacidi, acidi grassi… Molecole organiche di piccole dimensioni Macromolecole sintesi + Metabolismo e energia Gli organismi sono in grado di utilizzare soltanto due tipi di energia : En. Luminosa En. Chimica Autotrofi Eterotrofi sintetizzano in modo autonomo le biomolecole Fotosintesi ricavano da fonti esterne l’energia e le molecole necessarie per costruire le proprie strutture Respirazione cellulare L'ATP, il trasportatore universale di energia In tutti i viventi esiste una molecola, chiamata adenosin trifosfato (ATP), che ha il compito di assorbire l'energia prodotta dalle reazioni esorgoniche e di renderla disponibile per i lavori cellulari. base azotata adenina tre gruppi fosfato I legami presenti tra questi gruppi fosfato racchiudono l'energia utilizzabile dalla cellula. zucchero a cinque atomi di carbonio L’ATP: una molecola “Ricaricabile” L’ATP: una molecola “Ricaricabile” L’ATP immagazzina energia chimica nel legame fra due dei suoi gruppi fosfato. ADP ATP Energia P P adenina P Legami ad alta energia Ribosio L’ATP risulta coinvolto, direttamente o indirettamente, in quasi tutti i processi metabolici. Da dove proviene l’energia necessaria alla produzione di ATP ? RESPIRAZIONE CELLULARE RESPIRAZIONE CELLULARE Tutti i viventi ricavano energia dalla demolizione del glucosio, uno zucchero a sei atomi di carbonio, in presenza di ossigeno. Questo processo libera energia chimica che viene immagazzinata sotto forma di ATP C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + 36 ATP Ossigeno Glucosio Acqua Anidride Carbonica PRODOTTI DI SCARTO: eliminati dalla cellula Respirazione Cellulare: le fasi La respirazione cellulare consta di diverse reazioni successive. La fotosintesi Mediante la fotosintesi, le piante (ma anche le alghe e alcuni batteri) utilizzano l’energia luminosa proveniente dal Sole per produrre molecole organiche La reazione complessiva della fotosintesi può essere così riassunta: Glucosio Radiazione solare 6 CO2 + 6 H2O => C6(H2O)6 + 6 O2 Energia luminosa => En. Chimica La foglia I cloroplasti Nelle membrane dei grani, i pigmenti assorbono principalmente la luce. Le lunghezze d’onde verde, che vengono riflesse, sono quelle che conferiscono il colore alle foglie. Il processo di fotosintesi è molto articolato e riunisce una lunga serie di reazioni complesse, suddivise in: fase luminosa reazioni che convertono l’energia solare in energia chimica, immagazzinata in molecole di ATP e di una sostanza chiamata NADPH, producendo ossigeno come «rifiuto». fase oscura reazioni in cui gli atomi di carbonio (che provengono dall’anidride carbonica) sono incorporati in nuove molecole organiche, soprattutto zuccheri semplici, come il GLUCOSIO. amido proteine cellulosa Albert Szent-Gyorgyi (1893-1986) - premio Nobel per la medicina : "Ciò che sostiene la vita è una piccola corrente elettrica mantenuta dalla luce del Sole" Influenza sull’ambiente Il fatto che la superficie della Terra (a differenza di quel che accade negli altri pianeti del Sistema Solare) sia un luogo tanto adatto per il manifestarsi delle innumerevoli forme di vita che ci circondano, si deve principalmente a due cause cause:: 1. la presenza dell'acqua allo stato liquido 2. la presenza dell'ossigeno nell'atmosfera Proprio la fotosintesi, svolta nel corso di centinaia di milioni di anni da piante e batteri fotosintetici, sarebbe responsabile delle trasformazioni che hanno portato l'atmosfera del nostro pianeta alla sua attuale composizione. Gli organismi fotosintetici avrebbero dunque trasformato radicalmente la nostra atmosfera, estraendo l'ossigeno gassoso dall'acqua e riducendo notevolmente la proporzione di anidride carbonica (oggi vicina allo 0,03% 03%). Fotosintesi ed ecosistemi La fotosintesi è alla base del flusso di energia negli ecosistemi. L'energia entra nell'ecosistema principalmente dal sole, attraversa la catena alimentare, e fuoriesce sotto forma di calore, materia organica e organismi prodotti. Attraverso il processo della fotosintesi gli organismi produttori (autotrofi) sono in grado di captare e utilizzare l'energia del sole per trasformare alcuni composti inorganici (CO2 e H2O) in composti organici (Carboidrati), che verranno utilizzati dai consumatori.
