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Il metabolismo energetico è cruciale per la vita, permettendo la conversione e l'utilizzo dell'energia nelle cellule. Autotrofi e eterotrofi utilizzano strategie diverse: le piante attraverso la fotosintesi e gli animali mediante l'ossidazione di molecole. Il bilancio energetico, le riserve come i trigliceridi e il glicogeno, e la misurazione del fabbisogno energetico tramite la calorimetria sono aspetti fondamentali per comprendere come gli organismi gestiscono l'energia.
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Gli organismi autotrofi sfruttano la fotosintesi per convertire l'energia solare in composti organici, mentre gli organismi eterotrofi ottengono energia attraverso l'ossidazione di queste molecole
Anabolismo
L'anabolismo comprende la sintesi di nuove molecole e l'accumulo di energia
Catabolismo
Il catabolismo implica la rottura di molecole complesse per rilasciare energia utilizzabile per le attività cellulari
La prima legge della termodinamica stabilisce che l'energia non può essere creata o distrutta, ma solo trasformata
Durante la respirazione cellulare, l'energia immagazzinata nei legami delle molecole organiche viene rilasciata attraverso reazioni di ossidazione, producendo diossido di carbonio e acqua e liberando energia sotto forma di ATP
L'ATP è la moneta energetica della cellula, prodotta durante la respirazione cellulare
Il bilancio energetico di un organismo è determinato dall'equilibrio tra l'energia introdotta con l'alimentazione e quella consumata per sostenere le funzioni vitali
Le principali riserve energetiche includono i trigliceridi nel tessuto adiposo, le proteine muscolari e il glicogeno nel fegato e nei muscoli
Il fabbisogno energetico di un individuo dipende da variabili come età, sesso, peso, altezza, livello di attività fisica e condizioni ambientali
Per determinare il fabbisogno energetico giornaliero, è necessario conoscere il valore calorico degli alimenti e il tasso metabolico basale dell'individuo
La bomba calorimetrica è uno strumento che permette di misurare il contenuto energetico degli alimenti attraverso la combustione
Il quoziente respiratorio e il rapporto di scambio respiratorio sono parametri che indicano il tipo di substrato metabolizzato per produrre energia e possono segnalare cambiamenti nel metabolismo
La calorimetria è una metodologia per quantificare l'energia spesa da un organismo, attraverso la misurazione del calore prodotto o l'analisi dei gas scambiati durante la respirazione