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Il metabolismo energetico è essenziale per la conversione del cibo in ATP, la moneta energetica delle cellule. Attraverso processi come la glicolisi e la fosforilazione ossidativa, le cellule degradano il glucosio e producono energia. Le vie metaboliche alternative nei batteri, come la via dei pentoso-fosfati e la via di Entner-Doudoroff, offrono adattabilità in vari ambienti. La respirazione cellulare completa la degradazione del glucosio in eucarioti.
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Il metabolismo energetico è un processo che avviene nelle cellule viventi e coinvolge una serie di reazioni biochimiche per convertire il cibo in energia utilizzabile
Sintesi di ATP
L'ATP è sintetizzato a partire da ADP e Pi attraverso due vie metaboliche principali: la fosforilazione a livello del substrato e la fosforilazione ossidativa
Ruolo dell'ATP
L'ATP è la principale fonte di energia utilizzata dalle cellule per svolgere le loro funzioni vitali
Fosforilazione a livello del substrato
La fosforilazione a livello del substrato avviene durante la glicolisi e il ciclo di Krebs, dove l'ATP è prodotto direttamente dalle reazioni enzimatiche
Fosforilazione ossidativa
La fosforilazione ossidativa avviene nei mitocondri degli eucarioti e sulla membrana cellulare dei procarioti, e coinvolge una serie di complessi proteici che formano la catena di trasporto degli elettroni
La glicolisi è un processo che si svolge nel citoplasma delle cellule e consiste nella degradazione del glucosio in due molecole di acido piruvico, generando energia sotto forma di ATP e riducendo NAD+ a NADH
Investimento energetico
Nella prima fase della glicolisi, vengono consumate due molecole di ATP per produrre intermedi metabolici
Guadagno energetico
Nella seconda fase della glicolisi, vengono prodotte quattro molecole di ATP e due di NADH, con un saldo netto di due molecole di ATP per ogni molecola di glucosio metabolizzata
La glicolisi è fondamentale per tutte le cellule poiché fornisce intermedi metabolici per altre vie biochimiche e può procedere in assenza di ossigeno, permettendo la sopravvivenza delle cellule in condizioni anaerobiche
La via dei pentoso-fosfati è un percorso alternativo alla glicolisi che produce ribosio-5-fosfato e NADPH, utilizzati rispettivamente come costituente degli acidi nucleici e in reazioni anaboliche e nella protezione contro lo stress ossidativo
La via di Entner-Doudoroff è presente in alcuni batteri e porta alla formazione di acido piruvico e gliceraldeide-3-fosfato con un rendimento energetico di un ATP e un NADPH per molecola di glucosio
La respirazione cellulare è un processo che si verifica nei mitocondri degli eucarioti e comprende tre fasi principali: la decarbossilazione ossidativa dell'acido piruvico ad acetil-CoA, il ciclo di Krebs e la catena di trasporto degli elettroni
Decarbossilazione ossidativa
La decarbossilazione ossidativa è catalizzata dal complesso piruvato deidrogenasi e produce NADH
Ciclo di Krebs
Il ciclo di Krebs converte l'acetil-CoA in CO2, generando ATP, NADH e FADH2
Catena di trasporto degli elettroni
La catena di trasporto degli elettroni utilizza gli elettroni provenienti da NADH e FADH2 per produrre ATP attraverso la fosforilazione ossidativa
00
Il ______ energetico comprende reazioni che trasformano il nutrimento in ______ utilizzabile, in particolare in forma di ______.
metabolismo
energia
adenosina trifosfato (ATP)
01
L'adenosina trifosfato (ATP) viene generata da ______ e ______ attraverso due percorsi metabolici fondamentali.
adenosina difosfato (ADP)
fosfato inorganico (Pi)
02
Durante la ______ e il ______, l'ATP si forma direttamente tramite reazioni enzimatiche, un processo noto come fosforilazione a livello del ______.
glicolisi
ciclo di Krebs
substrato
