Laurea magistrale in medicina e chirurgia
Biochimica II
Anno accademico: 2011-2012
Docenti:
- Prof. Guido Camici (coordinatore)
- Prof. Paola Chiarugi
- Prof. Giovanni Raugei
- Dott. Maria Letizia Taddei
Dipartimento di Scienze Biochimiche
Viale Morgagni 50 – Tel. 055-4598302
Testi principali di riferimento
- Nelson e Cox – I principi di biochimica di Lehninger, Zanichelli Editore
- Siliprandi & Tettamanti – Biochimica medica, Piccin Editore
Autotrofi e eterotrofi
Il fenomeno della vita consiste nella capacità di certi sistemi (autotrofi fotosintetici) di convertire energia radiante in forme appropriate di energia chimica e di altri sistemi (eterotrofi) di convertire energia chimica in forme appropriate (ATP, NADPH), che sono successivamente utilizzate per la crescita, la riproduzione e altre necessità. L’uomo è un sistema eterotrofo!
Organismi differenti utilizzano diverse modalità per ottenere carbonio ed energia:
- Carbonio:
- Gli autotrofi usano CO2
- Gli eterotrofi usano carbonio organico
- Energia:
- I fototrofi usano la luce
- I chemotrofi usano carboidrati, grassi e proteine
Chemoeterotrofi e fotoautotrofi
Tutti gli animali sono organismi chemoeterotrofi, mentre le piante sono organismi fotoautotrofi.
Energia chimica
L'energia chimica contenuta nelle molecole di carburante viene convertita in energia meccanica dal motore dell’auto e quindi utilizzata per far muovere la vettura (cioè per compiere un lavoro).
L'energia chimica contenuta nelle molecole degli alimenti viene convertita in un’altra forma di energia chimica e quindi utilizzata per effettuare i vari tipi di lavoro necessari per sostenere i processi vitali degli organismi.
Antoine Lavoisier (1743-1794)
“La respirazione non è altro che una lenta combustione di carbonio e idrogeno, del tutto simile a quella che avviene in una lampada o in una candela e quindi, da questo punto di vista, gli animali che respirano sono veri corpi combustibili che bruciano e consumano se stessi”.
Energia e metabolismo
Il tuffatore sul trampolino ha energia potenziale che converte in energia cinetica. Una forma di energia può essere convertita in un’altra. Se risale i gradini, converte l’energia cinetica fornita dai muscoli in energia potenziale. Quando si troverà nell’acqua, la sua energia potenziale è diminuita.
Reazione: C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + 640 kcal/mole
Se si brucia glucosio in presenza di aria si produce solo calore (+ H2O e CO2).
Se il glucosio viene metabolizzato da un organismo aerobio, si formano ugualmente H2O e CO2, ma una parte dell’energia in esso contenuta viene conservata sotto forma di ATP che, a sua volta, è usato 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.
- Implica interazioni tra biomolecole.
Due tipologie di metabolismo
- Catabolismo
- Anabolismo
Catabolic vs anabolic metabolic pathways
- Catabolic pathways – producono energia.
- Anabolic pathways – consumano energia.
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