Concetti Chiave
- La respirazione cellulare coinvolge reazioni di ossidazione e riduzione, dove gli elettroni si spostano tra atomi, rilasciando energia.
- Il glucosio è la principale fonte di energia nelle cellule eucariote, che viene ossidato nelle reazioni enzimatiche per produrre ATP.
- La respirazione cellulare aerobica include la glicolisi, il ciclo di Krebs e il trasporto finale di elettroni, utilizzando ossigeno.
- Il ciclo di Krebs trasforma l'ADP in ATP attraverso l'ossidazione del carbonio, mentre il trasporto di elettroni usa l'energia rilasciata per la sintesi di ATP nei mitocondri.
- In assenza di ossigeno, le cellule eseguono la fermentazione, che può essere alcolica (producendo etanolo) o lattica (producendo acido lattico).
Indice
Energia solare e respirazione cellulare
L'energia proveniente dal Sole è trasformata dai viventi e può essere fornita dalla cellula (si hanno reazioni endoergoniche) o può essere acquistata (si hanno reazioni esoergoniche). Le trasformazioni energetiche nelle cellule comportano il movimento di elettroni per passare da un livello di energia a un altro: questa serie di reazioni è chiamata respirazione cellulare che comporta la rottura dei legami interni con gli elettroni che si possono perdere nella cellula (e si ha l'ossidazione) o possono essere acquistati (si ha la riduzione).
Ossidazione e riduzione nelle cellule
L'ossidazione e la riduzione sono fenomeni simultanei perché l'elettrone perso dell'atomo ossidato viene preso da un altro atomo che si riduce.
Nelle cellule la principale fonte di energia deriva dall'ossidazione del glucosio cge viene scisso in reazioni enzimatiche e l'energia viene immagazzinata nei legami fosfato delle molecole di ATP. La scissione del glucosio parte dalla glicolisi (la molecola di glucosio è divisa in 2 molecole di acido piruvico) e termina con la respirazione cellulare aerobica (che necessita di ossigeno).
Respirazione cellulare e ciclo di Krebs
Nelle cellule eucarioti la respirazione cellulare si divide in 2 fasi: il ciclo di Krebs (il risultato è uguale all'inizio anche se vi sono molti cambiamenti e si parte dall'ossidazione degli atomi di carbonio per trasformare ADP in ATP) e il trasporto finale di elettroni (gli elettroni scendono in livelli bassi di energia e l'energia liberata è usata dai mitocondri per la sintesi di ATP).
Fermentazione alcolica e lattica
Se manca l'ossigeno avviene la fermentazione che può essere:
-alcolica se l'acido piruvico prodotto dalla glicolisi è trasformato in etanolo;
-lattica se l'acido piruvico è trasformato in acido lattico (presente soprattutto nelle cellule muscolari).
Domande da interrogazione
- Qual è il ruolo dell'energia solare nella respirazione cellulare?
- Come avviene l'ossidazione del glucosio nelle cellule?
- Cosa succede in assenza di ossigeno durante la respirazione cellulare?
L'energia solare viene trasformata dai viventi e utilizzata nelle cellule attraverso reazioni endoergoniche ed esoergoniche, che comportano il movimento di elettroni e la respirazione cellulare.
L'ossidazione del glucosio avviene attraverso reazioni enzimatiche che iniziano con la glicolisi e terminano con la respirazione cellulare aerobica, immagazzinando energia nei legami fosfato delle molecole di ATP.
In assenza di ossigeno, avviene la fermentazione, che può essere alcolica, trasformando l'acido piruvico in etanolo, o lattica, trasformandolo in acido lattico, specialmente nelle cellule muscolari.
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