Concetti Chiave
- La bioenergetica studia il bilancio energetico delle trasformazioni chimiche cellulari, conservando energia nei legami chimici.
- Il metabolismo cellulare si divide in catabolismo, che libera energia, e anabolismo, che richiede energia per sintetizzare macromolecole.
- I nucleotidi, come l'ATP, funzionano da serbatoi energetici grazie ai loro legami fosforici ad alta energia.
- La reazione di idrolisi dell'ATP a ADP libera energia, fondamentale per le reazioni cellulari.
- Nelle cellule eucariotiche, i mitocondri sono il sito principale della produzione energetica, mentre nei procarioti avviene nel citoplasma e nella membrana plasmatica.
La bioenergetica
La bioenergetica è lo studio del bilancio energetico connesso alle trasformazioni chimiche cellulari.
L’energia, resa disponibile dalla lisi dei legami chimici, viene in gran parte conservata in molecole che ne diventano veri serbatoi, in grado di restituirla quando nella cellula si verificano reazioni che richiedono energia.
Il processo di degradazione delle molecole e quello di sintesi costituiscono nell’insieme il metabolismo cellulare .
Esso si articola in due fasi : la fase di degradazione di molecole complesse o catabolismo, che libera energia (reazioni esoergoniche), e quella costruttiva (anabolismo) di assemblaggio di macromolecole (processo endoergonico), che richiede energia.
Le molecole che mettono in serbo energia sono i nucleotidi che hanno più di un residuo ortofosfato legato al carbonio 5’, come i nucleosidi difosfati e trifosfati, poiché i legami tra i radicali fosforici sono ad alta energia.
L’energia libera di idrolisi è, infatti di 7.3 kcal/mole per la molecola adenosina trifosfato, nota come ATP
L’ADP o adenosina difosfato può essere ulteriormente degradata con liberazione di energia secondo l’equazione:
I gruppi fosforici ad alta energia vengono indicati con il simbolo
Nella cellula eucariotica le reazioni che portano alla formazione di molecole energetiche si realizzano nei mitocondri.
Nei procarioti non vi sono mitocondri e i processi che liberano energia si verificano nel citoplasma e nella membrana plasmatica.
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