Appunti di Biochimica agraria

REAZIONE COMPLESSIVA:

Glucosio + 10NAD + 2FAD + 4H O + 4ADP + 4 Pi 6CO2 +10NADH + 10H + 2FADH + 4ATP+ +2

2REAZIONE ENERGETICA IN ATP:

10NADH + 10H = 30 ATP+ 38 ATP2FADH = 4 ATP2

Quindi i tre processi producono esattamente 4 moli di ATP, oltre 10 moli di NADH e due moli di FADH 2

Considerando che l'ossidazione del NADH porta alla sintesi di 3 moli di ATP e quelle del FADH2 a due moli di ATP, si ha una resa totale di 38 moli di ATP

Le cellule che utilizzano il sistema di trasporto a navetta del glicerolo fosfato devono pagare un costo energetico

Gli elettroni del NADH citoplasmatico entrano nella catena respiratoria sotto forma di FADH2; di conseguenza, la resa in ATP di ognuna di queste due molecole di NADH è pari a 2 e non a 3. Questo diminuisce la resa totale in ATP a 36

Resa energetica del metabolismo ossidativo del PALMITICO-OSSIDAZIONE:

Palmitoli-CoA + 7CoA + 7FAD + 7NAD + 7H O 8Acetil-CoA + 7FADH + 7NADH + 2H+ +2

2CICLO TCA:

8Acetil-CoA + 24 H O + 24NAD + 8FAD + 8ADP + 8Pi 16CO + 24NADH

essere utilizzata direttamente per promuovere questa reazione nél’acqua può ridurre direttamente l’anidride carbonica.

Il processo fotosintetico è suddiviso chimicamente e fisicamente in due processi:

1. Fase luminosa (FOTOCHIMICA)à Utilizza l’energia luminosa per la produzione di ATP eNADPH, rilasciando ossigeno.
2. Fase oscura (FOTOASSIMILAZIONE DELLA CO2)à Utilizza l’ATP e l’NADPH per fissare(organicare) la CO2.

Entrambi i processi avvengono solo in presenza di luce.

Evoluzione del cloroplasto:mesofillo è l'insieme dei tessuti della foglia, esclusa l'epidermide

Teoria secondo cui una cellula eucariota primitiva ha inglobato un batterio fotosintetico convertendosi nelcloroplasto.

li strati inferiori del mesofillo costituiscono il mesofillo lacunoso

Il cloroplasto è la sede della fotosintesi ed è situato nel mesofillo della foglia. È un organello semiautonomospugnoso) perché ha un

Il cloroplasto è un organulo presente nelle cellule vegetali che svolge un ruolo fondamentale nella fotosintesi. Ha una struttura complessa, con un proprio DNA, ribosomi e membrane esterne e interne. All'interno della membrana interna, gli strati superiori del mesofillo (a contatto con l'epidermide) formano lo stroma, un materiale verde gelatinoso che contiene i tilacoidi, che a loro volta si organizzano in unità chiamate grana.

Il lavoro all'interno del cloroplasto si suddivide in:

• Assorbimento dell'energia: le reazioni della fase luminosa avvengono all'interno del tilacoide o sulla sua membrana.
• L'ATP e l'NADPH prodotti durante questa fase vengono rilasciati nello stroma circostante, dove avvengono le reazioni della fase oscura.

Per catturare l'energia luminosa, il cloroplasto utilizza dei pigmenti capaci di assorbire la luce visibile e infrarossa. Questi pigmenti sono in grado di assorbire la luce a una specifica lunghezza d'onda grazie ai centri cromofori. I principali pigmenti presenti nei cloroplasti sono la clorofilla A e B, che assorbono a lunghezze d'onda inferiori a 480nm e tra...

fotone assorbito. L'insieme dei pigmenti-proteine sono organizzate in strutture ben definite chiamate sistemi antenna. Quest'ultimi sono associati poi ad un'altra unità funzionale costituita sempre da molecole di clorofilla, in grado di trasformare l'energia luminosa in energia chimica, prendendo il nome di centri di reazione. L'insieme tra sistemi antenna e centri di reazione costituiscono i fotosistemi. La successiva conversione in energia chimica avviene attraverso l'assorbimento della luce nel visibile che si traduce nella sua eccitazione della molecola dello stato fondamentale ad un livello energetico più elevato. Nel caso dei pigmenti fotosintetici, l'elettrone che viene eccitato è tra quelli che occupano l'orbitale pigrè con il sistema dei doppi legami coniugati. La molecola di clorofilla dissipa l'energia attraverso quattro vie:

1. Dispersione termica: L'energia elettronica è convertita in energia di

moti molecolari e cioè incalore, mentre mole molecole di clorofilla rimangono ad uno stato eccitato con minore energia.

2) Fluorescenza: La molecola con elettroni al loro stato eccitato decade, emettendo un fotone con una lunghezza d'onda superiore a quella della quale è stato eccitato.

3) Trasferimento di un eccitone o energia di risonanza: Una molecola eccitata, trasferisce la sua energia di eccitazione a molecole vicine con proprietà elettroniche simili, ma in uno stato eccitato.

4) Fotossidazione: Una molecola donatrice eccitata dalla luce viene ossidata per il trasferimento di un elettrone ad un accettore che viene ridotto.

La dissipazione d a in eccesso mediante TRASFERIMENTO DI ENERGIA DI RISONANZA e FOTOSSIDAZIONE sono gli EVENTI FOTOCHIMICI che sono alla base del trasporto elettronico.

Definiamo resa quantica, il rapporto tra la resa dei prodotti della reazione di fotossidazione/ numero totale di cloroplastico chiamato schema a z e che porta alla formazione

(carotenoidi) legano clorofilla a e b. Il centro di reazione è costituito da una coppia dimolecole di clorofilla a e due grossi polipeptidi D1 e D2.

Questi due fotosistemi sono collegati in serie per permettere lo svolgimento dell’intera sequenza dellereazioni della fase luminosa. L’evento scatenante per entrambi i fotosistemi è l’assorbimento della radiazioneluminosa da parte dei sistemi antenna e il successivo trasferimento al centro di reazione in cui avviene laseparazione della carica dovuta alla fotossidazione (evento fondamentale fotosintesi).

Come avviene il trasferimento di energia di risonanza all’interno dell’antenna?

Una molecola di clorofilla eccitata, cede la sua energia ad un’altra non eccitata e così via, sino a chel’energia non è trasmessa alle due clorofille del centro di reazione.

Il trasferimento dell’energia avviene per risonanza (effetto Forster) dove:

• Le molecole devono essere