Concetti Chiave
- Gli organismi viventi ottengono energia dall'ambiente tramite il sole o l'energia chimica, sintetizzando ATP.
- I fototrofi, o autotrofi, sfruttano la fotosintesi clorofilliana per produrre ATP e sostanze nutritive autonomamente.
- I chemiotrofi, o eterotrofi, dipendono da composti organici per l'energia, effettuando la respirazione cellulare tramite ossidoriduzione.
- I microrganismi si dividono in aerobi, che necessitano di ossigeno, e anaerobi, che vivono in assenza di ossigeno.
- Il metabolismo include catabolismo (degradazione e liberazione di energia), anabolismo (sintesi di molecole complesse) e il ciclo di Krebs, cruciale per organismi aerobici.
Indice
Energia e organismi viventi
Per mantenere l’organizzazione delle loro strutture, svolgere le reazioni e riprodursi, gli organismi viventi hanno bisogno di prendere energia dall’ambiente esterno. L’energia la prendono solitamente dal sole oppure è energia chimica; in entrambi i casi, sintetizzano le molecole di ATP.
Fototrofi e chemiotrofi
Gli organismi capaci di catturare la luce del sole sono detti fototrofi; usano quest’energia per sintetizzare le molecole di ATP attraverso la fotosintesi clorofilliana.
Essi sono detti anche autotrofi, ovvero che riescono a prodursi da soli le sostanze nutritive di cui hanno bisogno. I chemiotrofi, ovvero gli organismi che usano l’energia chimica per lo stesso scopo dei fototrofi, sono organismi eterotrofi; infatti, per vivere, hanno bisogno di nutrirsi dei composti organici animali, vegetali o delle cellule di altri microrganismi. 
Respirazione cellulare e metabolismo
La respirazione cellulare avviene come forma di ossidoriduzione: si ossida il substrato organico formando composti inorganici e si riduce l’ossigeno formando acqua. Sulla base delle loro necessità metaboliche, i microrganismi vengono suddivisi in due gruppi: i microrganismi aerobi e quelli anaerobi. La condizione base per la sopravvivenza dei microrganismi anaerobi è l’assenza di ossigeno. I microrganismi aerobi hanno invece bisogno dell’ossigeno per poter sopravvivere.
Catabolismo e anabolismo
Esistono varie vie metaboliche: catabolismo, anabolismo e il ciclo di Krebs. Con il termine catabolismo si intende l'insieme dei processi metabolici che hanno come prodotti sostanze strutturalmente più semplici e povere di energia, liberando quella in eccesso sotto forma di energia chimica (ATP) ed energia termica; comprende processi come la glicolisi e l’idrolisi delle macromolecole. L'anabolismo o biosintesi è una delle due parti del metabolismo e comprende l'insieme dei processi di sintesi o di formazione delle molecole organiche più complesse da quelle più semplici o dalle sostanze nutritive; questi processi richiedono energia. Il ciclo di Krebs è un ciclo metabolico di importanza fondamentale in tutte le cellule che utilizzano ossigeno nel processo della respirazione cellulare. In questi organismi aerobici, il ciclo di Krebs è l'anello di congiunzione delle vie metaboliche responsabili della degradazione (catabolismo) dei carboidrati, dei grassi e delle proteine in anidride carbonica e acqua con la formazione di energia chimica.
Domande da interrogazione
- Qual è la differenza principale tra fototrofi e chemiotrofi?
- Come vengono classificati i microrganismi in base alle loro necessità metaboliche?
- Qual è il ruolo del ciclo di Krebs nel metabolismo cellulare?
I fototrofi catturano l'energia dalla luce del sole per sintetizzare ATP attraverso la fotosintesi, mentre i chemiotrofi utilizzano l'energia chimica dai composti organici per lo stesso scopo.
I microrganismi sono classificati in aerobi, che necessitano di ossigeno per sopravvivere, e anaerobi, che sopravvivono in assenza di ossigeno.
Il ciclo di Krebs è fondamentale per le cellule aerobiche, collegando le vie cataboliche che degradano carboidrati, grassi e proteine in anidride carbonica e acqua, producendo energia chimica.
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