Esplorazione del metabolismo cellulare e dei processi riproduttivi

METABOLISMO CELLULARE

È l’insieme delle reazioni biochimiche che avvengono nella cellula. Vi sono 2 tipi di reazioni:

reazioni cataboliche : reazioni che producono energia usando i nutrienti (glucosio, acidi grassi ecc)

reazioni anaboliche : utilizza l’energia prodotta dal catabolismo per costruire molecole o effettuare un lavoro come la contrazione dei muscoli. La forma di energia prodotta dal catabolismo ed utilizzata dall’anabolismo è l’ATP.

Il catabolismo comprende anche gli acidi grassi provenienti dalla digestione dei trigliceridi e gli amminoacidi che derivano dalla digestione delle proteine.

IL CATABOLISMO DEL GLUCOSIO

Il catabolismo del glucosio

Comprende 2 fasi principali glicolisi e la respirazione cellulare che a sua volta comprende il ciclo di krelos e la fosforilazione ossidativa.

Glicolisi: sequenza lineare di 9 reazioni che avvengono nel citoplasma in quanto qui si trovano gli enzimi. Gli enzimi sono proteine dalla struttura terziaria con il compito di velocizzare le reazioni che avvengono nella cellula. Per ogni substrato abbiamo enzimi specifici. Tutti gli organismi pro-eucarioti effettuano la glicolisi indipendentemente dalla presenza di ossigeno. La glicolisi comprende 2 fasi nella prima fase si consuma energia nella seconda si produce energia, in totale si producono 2 molecole di ATP e 2 molecole di trasportatori di elettroni NADM questo è un coenzima cioè una molecola che coopera con l’enzima per far si che avvenga la reazione.

Alla fine della glicolisi si formano 2 molecole di acido piruvico ognuno contiene 3 atomi di carbonio. Alla fine della glicolisi il glucosio (6e) si è scisso in 2 molecole più semplici (3e) della molecola del glucosio.

DESTINI DELL’ACIDO PIRUVICO

Destini dell'acido piruvico

1L’acido piruvico può entrare nel ciclo di krelos e produrre energia diventando acetil coA

2 Può essere trasformato in acido ossalacetico per una via secondaria che mantiene elevate la concentrazione dell acido ossalacetico, dev’essere mantenuta elevata perché l’acetil si deve condensare con esso. Attraverso la glicolisi si forma l’acido piruvico che viene trasformato in acetil coA, il suo destino è quello di condensarsi con l’acido ossalacetico per formare il citrato. L’acido piruvico serve a rifornire attraverso una via secondaria di acido ossalacetico il ciclo di krelos.

DESTINI DELL’ACETIL COENZIMA A

Destini dell'acetil coenzima A

L’acido piruvico passa dal citoplasma al mitocondrio e qui viene trasformato in acetil CoA che nn proviene solo dal glucosio ma anche dagli acidi grassi e dagli amminoacidi. L’acetil CoA può formare: 1 colesterolo, 2 altri lipidi 3 corpi chetonici 4 essere ossidato per produrre energia.

L’acetil CoA proviene dal piruvato, entra nel ciclo di krelos che è un ciclo metabolico formato da 8 reazioni in seguito alle quali si producono 2 molecole di anidride carbonica, una di ATP 3 di NADM(trasportatori) e 1FADM2(elettroni).

2 CO2 +1 ATP+ 3NADM+1FADM tutto x 2. Si molt. Tutto x 2 perchè le molecole di acido piruvico sono 2

Gli elettroni trasportati dai trasportatori cio+ NADM e FADM2 vengono ceduti alla catena di trasporto nella membrana del mitocondrio composta da ferro e rame, gli elettroni passando attraverso questi e l’ossigeno forma acqua. Durante questo passaggio si forma ATP questo processo è detto fosforilazione ossidativa.

FOTOSINTESI CLOROFILIANA

Fotosintesi clorofiliana

Processo anabolico prodotto da organismi autotrofi capaci di fissare l’anidride nell’aria (piante) o il bicarbonato nell’acqua (alghe), trasformano l’anidride carbonica in glucosio. Lo scopo principale è la produzione di glucosio, come prodotto di scarto si produce ossigeno. Si hanno 2 fasi quella luminosa che avviene di giorno e quella oscura che avviene indipendentemente dalla luce.

1 fase luminosa : la luce visibile viene catturata da un pigmento (clorofilla) questa colora di verde le piante e attraverso un sistema di trasporto vengono prodotti ATP e NADPM durante qst processo viene utilizzata l’acqua che viene scissa e l’ossigeno liberato così nell aria. Quindi l’ossigeno è prodotto nella fase luminosa

2 fase oscura: qui l’anidride carbonica viene fissata in un composto avente 5 atomi di carbonio attraverso un enzima di rubisco. Il composto sul quale si è fissata l’anidride carbonica ormai ha 6 atomi di carbonio il composto entra in un ciclo detto di calvin alla fine del quale dopo 6 giri ovvero dopo 6 entrate di anidride carbonica si formerà una molecola di glucosio affinchè avvenga tutto ciò occorre l’energia fornita dalla fase luminosa. Il glucosio èuò essere :

1 utilizzato come fonte di energia x le piante

2 condensato con un altro monosaccaride e formare un disaccaride

3 essere immagazzinato sottoforma di amido

4 essere utilizzato per comporre cellulosa

RIPRODUZIONE CELLULARE

Riproduzione cellulare

Tutti gli organismi si devono riprodurre vi sono 2 tipi di riproduzione sessuata ed asessuata , la riproduzione sessuata non prevede cellule specializzate mentre quella sessuata richiede cellule specializzate dette gameti. I meccanismi alla base della divisione cellulare sono la MEIOSI e la MITOSI

Mitosi : è un meccanismo che produce 2 cellule figlie identiche tra loro e alla madre. È tipica dei batteri e si chiama scissione binaria. Nel caso degli eucarioti pluricellulari (uomo)la mitosi ha lo scopo di aumentare il numero delle cellule e di sostituire quelle morte. Nell’uomo esistono 2 linee cellulari quella somatica e quella germinale. Le cellule della linea germinale sono tutte quelle che costituiscono il corpo. La linea germinale riguarda le cellule germinali o sessuali o gameti. Nella riproduzione sessuata sono necessari i gameti maschili e femminili che si devono incontrare e la fusione fra i 2 nuclei è detta fecondazione

Meiosi : processo di divisione cellulare che da una cellula progenitrice del gamete diploide produce 4 cellule eploidi tutte diverse fra loro. Una cellula è diploide quando ha 2 copie dello stesso cromosoma la cellula è aploide quando ha una sola copia. I gameto sono aploidi.La meiosi riduce a metà il numero dei cromosomi tipico della specie (23) durante la meiosi vengono scambiati tratti di cromosomi, il risultato è la ricombinazione genica

OVOGENESI

Le bambine nascono con le cellule progenitrici già presenti nelle ovaie. Gli ovociti sono immaturi con il menarca matura il primo ovocite e quindi inizia la meiosi che produce