Concetti Chiave
- Il metabolismo cellulare fornisce l'energia necessaria alla crescita e al mantenimento degli organismi attraverso la degradazione delle biomolecole alimentari.
- L'energia ricavata dalla degradazione delle molecole viene in parte dispersa come calore e in parte immagazzinata nella molecola di ATP, essenziale per vari processi cellulari.
- Il catabolismo comprende reazioni esoergoniche che demoliscono macromolecole in cataboliti, mentre l'anabolismo include reazioni endoergoniche che sintetizzano molecole complesse da quelle semplici.
- Il metabolismo cellulare è l'insieme delle reazioni cataboliche e anaboliche, essenziali per la produzione di energia, la sintesi di nuove molecole e l'eliminazione dei rifiuti.
- Reazioni metaboliche avvengono in tutte le cellule e sono regolate finemente; organismi fotoautotrofi e eterotrofi ottengono energia rispettivamente dalla luce solare e dall'ossidazione delle biomolecole.
Energia e nutrienti
La crescita e il mantenimento in vita degli organismi richiede un continuo apporto di energia, necessaria alla cellula per svolgere la sua attività. Le sostanze nutrienti sono la fonte da cui la cellula estrae l’energia chimica di cui ha bisogno. Le biomolecole assunte con gli alimenti vengono degradate in piccole molecole, che sono assorbite attraverso le pareti intestinali e ulteriormente trasformate in molecole dal peso molecolare ancora piu basso, fino alla degradazione finale in diossido di carbonio e acqua. L’energia ricavata dall’intero processo in parte va dispersa come calore e in parte viene immagazzinata nella molecola di ATP, che, come abbiamo visto precedentemente, appartiene alla classe dei nucleotidi.
Processi cellulari e ATP
La cellula può estrarre l’energia dalle molecole di ATP per compiere numerosi processi, come la sintesi delle macromolecole, il trasporto attivo di sostanze da un compartimento all’altro, il movimento, l’eliminazione delle sostanze di scarto.
In termini semplici, la cellula ricava energia dalla degradazione delle macromolecole e utilizza tale energia per la costruzione di molecole più complesse.
Catabolismo e anabolismo
Si definisce catabolismo l’insieme delle reazioni che portano alla demolizione delle macromolecole. Le reazioni cataboliche generalmente avvengono con diminuzione dell’energia libera e sono dette esoergoniche. I prodotti finali del catabolismo sono detti cataboliti.
Si definisce anabolismo l’insieme delle reazioni che portano alla sintesi di molecole complesse a partire da molecole semplici. Le reazioni anaboliche generalmente si svolgono con aumento dell’energia libera e sono dette endoergoniche.
I prodotti finali dell’anabolismo sono detti anaboliti.
Metabolismo cellulare
Il metabolismo cellulare è la somma di tutte le reazioni che avvengono all’interno della cellula, ovvero delle reazioni cataboliche e delle reazioni anaboliche, finalizzate a produrre energia, sintetizzare nuove molecole ed eliminare i rifiuti.
Il metabolismo riguarda tutte le cellule e comprende migliaia di reazioni che avvengono continuamente al loro interno, in maniera coordinata e finemente regolata. Molte reazioni metaboliche sono sono identiche in tutti gli organismi viventi. Gli organismi fotoautotrofi ricavano l’energia dalla luce solare mediante la fotosintesi, mentre gli organismi eterotrofi ricavano l’energia dalle sostanze nutrienti attraverso l’ossidazione delle biomolecole.
Domande da interrogazione
- Qual è il ruolo dell'ATP nel metabolismo cellulare?
- Come si differenziano catabolismo e anabolismo nel metabolismo cellulare?
- In che modo gli organismi fotoautotrofi ed eterotrofi ottengono energia?
L'ATP immagazzina l'energia ricavata dalla degradazione delle macromolecole e la fornisce per vari processi cellulari come la sintesi di macromolecole, il trasporto attivo, il movimento e l'eliminazione delle sostanze di scarto.
Il catabolismo è l'insieme delle reazioni che demoliscono le macromolecole, rilasciando energia (esoergoniche), mentre l'anabolismo è l'insieme delle reazioni che sintetizzano molecole complesse da molecole semplici, richiedendo energia (endoergoniche).
Gli organismi fotoautotrofi ottengono energia dalla luce solare tramite la fotosintesi, mentre gli organismi eterotrofi ottengono energia dalle sostanze nutrienti attraverso l'ossidazione delle biomolecole.
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