Concetti Chiave
- Il metabolismo comprende due fasi: il catabolismo, che ricava energia demolendo molecole, e l'anabolismo, che sintetizza biomolecole necessarie alle funzioni cellulari.
- Le vie metaboliche sono sequenze di reazioni chimiche catalizzate da enzimi, trasformando i reagenti iniziali in prodotti finali attraverso diversi passaggi intermedi.
- Gli enzimi sono cruciali nel metabolismo; la rimozione di un enzima chiave può rallentare o fermare una via metabolica.
- Le vie metaboliche possono essere cicliche, come il Ciclo di Krebs, o lineari, con vie cataboliche convergenti e vie anaboliche divergenti.
- Le rappresentazioni delle vie metaboliche possono evidenziare i prodotti intermedi o solo i reagenti iniziali, mostrando rispettivamente le singole tappe o l'intero processo.
Il metabolismo è l'insieme delle reazioni chimiche che avvengono nella cellula.
Indice
Fasi del metabolismo
Nel metabolismo si distinguono due fasi: il catabolismo e l’anabolismo.
Attraverso il catabolismo, e quindi la demolizione, di carboidrati, acidi grassi e proteine le cellule ricavano energia e inoltre formano molecole di base (precursori).
Invece, attraverso l’anabolismo, le cellule sintetizzano le biomolecole che servono per le loro funzioni.
Vie metaboliche e loro importanza
Il metabolismo è organizzato in vie metaboliche.
Lo scopo principale del metabolismo è la sintesi di ATP e comprende processi catabolici come la glicosi (che è un processo in cui il glucosio viene trasformato in 2 molecole di piruvato al fine di generare più energia), la respirazione cellulare (che avviene nei mitocondri) e la fermentazione (che mantiene attiva la vita della glicosi)
E processi anabolici come la fotosintesi, ovvero il processo attraverso il quale le piante si procurano il cibo e l’anidride carbonica (avviene nei cloroplasti).
Ruolo degli enzimi nelle vie metaboliche
Le vie metaboliche sono sequenze delle singole reazioni, delle cellule, catalizzate da enzimi.
Gli enzimi accelerano le reazioni e sono molto importanti perché basta togliere un enzima-chiave (cioè un enzima che catalizza una fase decisiva) a una via metabolica per renderla più lenta e di conseguenza inutile. Le vie metaboliche trasformano i reagenti iniziali in prodotti finali attraverso delle tappe.
In ogni tappa si forma un prodotto intermedio, detto metabolita intermedio, che svolge la funzione di reagente nella tappa successiva.
Tipologie di vie metaboliche
Le vie metaboliche possono essere rappresentate in due modi diversi
- Indicando i prodotti intermedi oppure solo i reagenti iniziali
- Nel primo caso si evidenziano le singole tappe, mentre nel secondo l’intero processo
Le vie metaboliche posso essere cicliche e lineari.
Sono cicliche quando finiscono con lo stesso metabolita intermedio, un esempio è il Ciclo di Krebs
Le vie lineari o sono convergenti o divergenti.
Le vie cataboliche sono convergenti, perché da molti substrati si ottengono poche molecole semplici e terminano su un catabollita intermedio comune.
Le vie anaboliche sono divergenti, perché da pochi precursori si ottengono molte molecole complesse e partono da intermedi comuni per dare prodotti diversi.
Domande da interrogazione
- Qual è la differenza principale tra catabolismo e anabolismo nel metabolismo?
- Come sono organizzate le vie metaboliche e qual è il ruolo degli enzimi?
- Quali sono le differenze tra vie metaboliche cicliche e lineari?
Il catabolismo è il processo di demolizione di carboidrati, acidi grassi e proteine per ricavare energia e formare precursori, mentre l'anabolismo è la sintesi di biomolecole necessarie per le funzioni cellulari.
Le vie metaboliche sono sequenze di reazioni catalizzate da enzimi, che accelerano le reazioni. Gli enzimi sono cruciali perché la rimozione di un enzima-chiave può rallentare o rendere inutile una via metabolica.
Le vie cicliche terminano con lo stesso metabolita intermedio, come nel Ciclo di Krebs, mentre le vie lineari possono essere convergenti, terminando su un catabolita comune, o divergenti, partendo da intermedi comuni per produrre diversi prodotti.
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