Biochimica I – Metabolismo – Slides

Il metabolismo e l'energia degli alimenti

L'energia chimica contenuta nelle molecole degli alimenti viene convertita in energia chimica dell'ATP e quindi utilizzata per i vari tipi di lavoro necessari ai processi vitali degli organismi.

Se si brucia il glucosio in presenza di aria, si produce solo calore (acqua e anidride carbonica).

Se il glucosio viene metabolizzato da un organismo aerobio, si formano ugualmente acqua e anidride carbonica, ma una parte dell'energia in esso contenuta viene conservata sotto forma di ATP che, a sua volta, viene utilizzato dall'organismo per produrre lavoro utile.

Il metabolismo è la capacità di acquisire energia e di usarla per i fini propri della vita. È l'insieme di tutte le reazioni chimiche che avvengono nella cellula.

Il metabolismo provvede a fornire alle cellule l'energia di cui hanno bisogno per svolgere le loro funzioni vitali.

L'energia (ATP) necessaria per compiere ogni tipo di lavoro (meccanico, elettrico, di trasporto di ioni e molecole attraverso le membrane, di costruzione etc.) permette alla cellula di disporre di tutte quelle sostanze di base necessarie per costruire le macromolecole (proteine, acidi nucleici, glicogeno) e gli organuli cellulari (membrane, mitocondri, reticolo etc.) e realizza la sintesi di tutte le altre molecole necessarie per il buon funzionamento della cellula, tra cui quelle che permettono di comunicare con altre cellule dello stesso organismo (ormoni, trasmettitori etc.).

Vie metaboliche

Nella cellula le vie metaboliche sono regolate (regolazione via feed-feed-back negativo)

Mappa del metabolismo (da: Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes www.genome.ad.jp/kegg)

In questa mappa, ogni punto rappresenta un intermedio; ogni linea rappresenta un enzima che agisce su un intermedio, trasformandolo in un altro metabolita

CATABOLISMO E ANABOLISMO

I processi catabolici convertono

Gli alimenti combustibili vengono trasformati in energia cellulare attraverso processi metabolici. I combustibili, come i carboidrati e i grassi, vengono convertiti in CO2, H2O e energia.

I processi anabolici, invece, generano molecole complesse a partire da molecole semplici, utilizzando energia. Le piccole molecole vengono trasformate in molecole complesse.

Le vie metaboliche cataboliche producono energia attraverso la rottura delle molecole di combustibile ingerite o immagazzinate. Alcuni esempi di vie cataboliche sono la glicolisi per i carboidrati e l'ossidazione degli acidi grassi per i grassi.

Le vie metaboliche anaboliche, invece, consumano energia per costruire i componenti della cellula. Alcuni esempi di vie anaboliche sono la gluconeogenesi per la sintesi di carboidrati e la biosintesi degli acidi grassi per la sintesi di grassi.

Le vie anaboliche sono coinvolte nella sintesi di molecole complesse come carboidrati, acidi grassi, colesterolo, proteine e polinucleotidi.

doppio fosfato. L'ATP è la principale fonte di energia per le reazioni chimiche all'interno delle cellule. Le reazioni chimiche esoergoniche, invece, rilasciano energia. Un esempio di reazione esoergonica è la conversione dell'ATP in ADP, che rilascia energia utilizzabile dalla cellula. Le reazioni chimiche coinvolte nel metabolismo sono fondamentali per la sintesi e la degradazione di molecole come carboidrati, grassi, proteine e acidi nucleici. Queste reazioni sono regolate da enzimi, che accelerano le reazioni chimiche senza essere consumati nel processo. Il metabolismo è un processo complesso che avviene all'interno delle cellule e permette loro di ottenere energia e sintetizzare le molecole necessarie per la loro sopravvivenza e funzionamento.Anidridici ad altocontenuto energetico.
Adenina Idrolisi Energia+H OGruppi Ribosio 2fosfato
Questa è la reazione che fornisce energia per il lavoro cellulare
ATP 10
20/12/2009

Bioenergetica
Le principali vie di utilizzazione dell'ATP
Attivazione dei substrati (accopiamento dell'idrolisi dell'ATP con reazioni endoergoniche)
Strutturazione nativa (Folding) delle proteine
Gradienti di concentrazione ai due lati di una membrana (pompe iniche di membrana, ad es. pompa sodio-potassio)
Contrazione muscolare
Ogni altro tipo di lavoro cellulare
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20/12/2009

Proteins Fats
ATP needed to drive biosynthesis
GLUCOSE SYNTHESIS
Acetyl KREBS Pyruvic G3P Glucose CoA acid
Aminogroups Amino acids Fatty acids Glycerol Sugars
Proteins Fats Polyscaccharides
Cells, tissues, organisms
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