Concetti Chiave
- Il metabolismo comprende reazioni enzimatiche nel citoplasma che possono generare o consumare energia, grazie ai sistemi enzimatici che facilitano queste trasformazioni.
- I substrati, trasformabili solo in presenza di enzimi, sono sempre sostanze organiche con struttura carboniosa, fondamentali per il metabolismo energetico.
- Un substrato libera energia attraverso i suoi legami e la sua capacità energetica è misurata dal numero di ossidazione, che varia tra forme ridotte ed ossidate.
- Il numero di ossidazione indica lo stato energetico: basso per le forme ridotte con energia elevata, alto per le forme ossidate con energia minima.
- Le sostanze organiche, come acidi con strutture specifiche, sono compatibili con il metabolismo umano, esemplificate da composti come CH3COOH.
Metabolismo energetico
Il metabolismo è l’insieme delle reazioni che avvengono nel citoplasma cellulare. Le reazioni metaboliche sono reazioni energetiche che possono produrre energia, possono richiedere energia. Le reazioni metaboliche sono reazioni enzimatiche. Sono i sistemi enzimatici che rendono possibili tante reazioni. I substrati sono specie chimiche che si trasformano solo in presenza di enzimi
Caratteristiche di un substrato
Il substrato non può non essere una sostanza organica, e se è una sostanza organica non può non essere una sostanza carboniosa, quindi un substrato ha sempre una struttura carboniosa.
Un substrato è in grado di dare energia: l’energia contenuta nei suoi legami. per misurare la capacità che un substrato ha di dare energia utilizziamo un parametro:numero di ossidazione
Una specie chimica può oscillare da una condizione ridotta (non ossidata) ad una condizione ossidata. Le forme ridotte sono quelle che contengono nei loro legami molta energia, le forme ossidate sono quelle che nei loro legami non contengono energia. Il numero di ossidazione delle forme ridotte è basso, il numero di ossidazione delle forme ossidate è alto. Una specie si ossida quando il suo numero di ossidazione sale , si riduce quando il suo numero di ossidazione scende.
Idrogeno (+1)
carbone (-4)
il numero di ossidazione del carbonio e del metano è -4
il carbonio a -4 si trova nella sua massima condizione ridotta
CH4+O2 ——CO2+H2O
Massima condizione ossidabile
C8H18
-18/8 (molecole di carbobnio) = -2,24 (numero di ossidazione dell’isottano)
C6H12O6
-2 (numero di ossidazione dell’ossigeno) + 1 (numero di ossidazione dell’idrogeno) +12 -12 = 0
numero di ossidazione del glucosio = 0
Le sostanze organiche più compatibili con il nostro organismo sono gli acidi:
CH3COOH
2 atomi di carbonio
4 atomi di idrogeno
2 atomi di ossigeno
-4 +1 +4 -1 = 0.
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