Bioenergetica

Question 1

Cos’è il 𝐦𝐞𝐭𝐚𝐛𝐨𝐥𝐢𝐬𝐦𝐨 e quali sono le sue funzioni?

Answer 1

Il 𝐦𝐞𝐭𝐚𝐛𝐨𝐥𝐢𝐬𝐦𝐨 è l’insieme delle reazioni chimiche all’interno di una cellula, che servono a:
• 𝐫𝐢𝐜𝐚𝐯𝐚𝐫𝐞 𝐞𝐧𝐞𝐫𝐠𝐢𝐚 𝐮𝐭𝐢𝐥𝐞 𝐩𝐞𝐫 𝐥𝐚 𝐜𝐞𝐥𝐥𝐮𝐥𝐚 attraverso la 𝐝𝐞𝐠𝐫𝐚𝐝𝐚𝐳𝐢𝐨𝐧𝐞 𝐝𝐢 𝐬𝐨𝐬𝐭𝐚𝐧𝐳𝐞 𝐧𝐮𝐭𝐫𝐢𝐞𝐧𝐭𝐢
• 𝐜𝐨𝐧𝐯𝐞𝐫𝐭𝐢𝐫𝐞 i 𝐧𝐮𝐭𝐫𝐢𝐞𝐧𝐭𝐢 𝐢𝐧 𝐦𝐨𝐥𝐞𝐜𝐨𝐥𝐞 𝐮𝐭𝐢𝐥𝐢 𝐩𝐞𝐫 𝐥𝐚 𝐜𝐞𝐥𝐥𝐮𝐥𝐚
• 𝐬𝐢𝐧𝐭𝐞𝐭𝐢𝐳𝐳𝐚𝐫𝐞 𝐦𝐚𝐜𝐫𝐨𝐦𝐨𝐥𝐞𝐜𝐨𝐥𝐞 𝐞 𝐩𝐨𝐥𝐢𝐦𝐞𝐫𝐢 a partire dai loro 𝐩𝐫𝐞𝐜𝐮𝐫𝐬𝐨𝐫𝐢

Question 2

Cos’è l’𝐀𝐓𝐏?

Answer 2

L’𝒂𝒅𝒆𝒏𝒐𝒔𝒊𝒏 𝒕𝒓𝒊𝒇𝒐𝒔𝒇𝒂𝒕𝒐, “valuta energetica della cellula”, un derivato nucleotidico ad 𝐚𝐥𝐭𝐚 𝐞𝐧𝐞𝐫𝐠𝐢𝐚 𝐝𝐢 𝐢𝐝𝐫𝐨𝐥𝐢𝐬𝐢 (molto instabile). Costituita da:
• 𝐫𝐢𝐛𝐨𝐬𝐢𝐨
• 𝐚𝐝𝐞𝐧𝐢𝐧𝐚 (base azotata purinica)
• tre 𝐠𝐫𝐮𝐩𝐩𝐢 𝐟𝐨𝐬𝐟𝐚𝐭𝐨

Question 3

Come si divide il 𝐦𝐞𝐭𝐚𝐛𝐨𝐥𝐢𝐬𝐦𝐨?

Answer 3

𝐚𝐧𝐚𝐛𝐨𝐥𝐢𝐬𝐦𝐨 𝐞 𝐜𝐚𝐭𝐚𝐛𝐨𝐥𝐢𝐬𝐦𝐨

Question 4

Come sono le 𝐯𝐢𝐞 𝐦𝐞𝐭𝐚𝐛𝐨𝐥𝐢𝐜𝐡𝐞?

Answer 4

𝐜𝐨𝐧𝐯𝐞𝐫𝐠𝐞𝐧𝐭𝐢, 𝐝𝐢𝐯𝐞𝐫𝐠𝐞𝐧𝐭𝐢 𝐞 𝐜𝐢𝐜𝐥𝐢𝐜𝐡𝐞

Question 5

Come avviene la 𝐫𝐞𝐠𝐨𝐥𝐚𝐳𝐢𝐨𝐧𝐞 𝐝𝐞𝐥 𝐦𝐞𝐭𝐚𝐛𝐨𝐥𝐢𝐬𝐦𝐨?

Answer 5

• 𝐜𝐨𝐧𝐭𝐫𝐨𝐥𝐥𝐨 𝐝𝐞𝐥𝐥’𝐚𝐭𝐭𝐢𝐯𝐢𝐭𝐚’ 𝐜𝐚𝐭𝐚𝐥𝐢𝐭𝐢𝐜𝐚 𝐝𝐞𝐠𝐥𝐢 𝐞𝐧𝐳𝐢𝐦𝐢
• 𝐜𝐨𝐧𝐭𝐫𝐨𝐥𝐥𝐨 𝐝𝐞𝐥𝐥𝐞 𝐜𝐨𝐧𝐜𝐞𝐧𝐭𝐫𝐚𝐳𝐢𝐨𝐧𝐢 𝐝𝐞𝐠𝐥𝐢 𝐞𝐧𝐳𝐢𝐦𝐢
• 𝐜𝐨𝐦𝐩𝐚𝐫𝐭𝐢𝐦𝐞𝐧𝐭𝐚𝐳𝐢𝐨𝐧𝐞 𝐝𝐞𝐥𝐥𝐞 𝐯𝐢𝐞 𝐦𝐞𝐭𝐚𝐛𝐨𝐥𝐢𝐜𝐡𝐞

Question 6

Quali sono le fasi della 𝐫𝐞𝐬𝐩𝐢𝐫𝐚𝐳𝐢𝐨𝐧𝐞 𝐜𝐞𝐥𝐥𝐮𝐥𝐚𝐫𝐞?

Answer 6

• 𝐠𝐥𝐢𝐜𝐨𝐥𝐢𝐬𝐢 = da glucosio a 2 piruvato
• 𝐝𝐞𝐜𝐚𝐫𝐛𝐨𝐬𝐬𝐢𝐥𝐚𝐳𝐢𝐨𝐧𝐞 𝐨𝐬𝐬𝐢𝐝𝐚𝐭𝐢𝐯𝐚 = da piruvato ad acetil-CoA
• 𝐜𝐢𝐜𝐥𝐨 𝐝𝐢 𝐊𝐫𝐞𝐛𝐬 = ossidazione dell’acetile
• 𝐟𝐨𝐬𝐟𝐨𝐫𝐢𝐥𝐚𝐳𝐢𝐨𝐧𝐞 𝐨𝐬𝐬𝐢𝐝𝐚𝐭𝐢𝐯𝐚 = riossidazione dei coenzimi ridotti

Question 7

Cos’è la 𝐠𝐥𝐢𝐜𝐨𝐥𝐢𝐬𝐢?

Answer 7

È la principale via metabolica attraverso cui si 𝐨𝐬𝐬𝐢𝐝𝐚 𝐩𝐚𝐫𝐳𝐢𝐚𝐥𝐦𝐞𝐧𝐭𝐞 la molecola di 𝐠𝐥𝐮𝐜𝐨𝐬𝐢𝐨 per trarne energia.
Può essere riassunta nella seguente equazione:
𝗖₆𝗛₁₂𝗢₆ + 𝟮𝗔𝗗𝗣 + 𝟮𝗣ᵢ + 𝟮𝗡𝗔𝗗⁺ ➤
𝟮𝗖₃𝗛₄𝗢₃ + 𝟮𝗔𝗧𝗣 + 𝟮𝗡𝗔𝗗𝗛 + 𝟮𝗛⁺ + 𝟮𝗛₂𝗢

Question 8

Cos’è la 𝐠𝐥𝐢𝐜𝐨𝐥𝐢𝐬𝐢?

Answer 8

• È la principale via metabolica attraverso cui si 𝐨𝐬𝐬𝐢𝐝𝐚 𝐩𝐚𝐫𝐳𝐢𝐚𝐥𝐦𝐞𝐧𝐭𝐞 la molecola di 𝐠𝐥𝐮𝐜𝐨𝐬𝐢𝐨 per trarne energia.
• Può essere riassunta nella seguente equazione:
𝗖₆𝗛₁₂𝗢₆ + 𝟮𝗔𝗗𝗣 + 𝟮𝗣ᵢ + 𝟮𝗡𝗔𝗗⁺ ➤
𝟮𝗖₃𝗛₄𝗢₃ + 𝟮𝗔𝗧𝗣 + 𝟮𝗡𝗔𝗗𝗛 + 𝟮𝗛⁺ + 𝟮𝗛₂𝗢
• Si articola in 𝟓 𝐫𝐞𝐚𝐳𝐢𝐨𝐧𝐢 𝐝𝐢 𝐢𝐧𝐯𝐞𝐬𝐭𝐢𝐦𝐞𝐧𝐭𝐨 𝐞𝐧𝐞𝐫𝐠𝐞𝐭𝐢𝐜𝐨 e 𝟓 𝐫𝐞𝐚𝐳𝐢𝐨𝐧𝐢 𝐝𝐢 𝐫𝐞𝐧𝐝𝐢𝐦𝐞𝐧𝐭𝐨 𝐞𝐧𝐞𝐫𝐠𝐞𝐭𝐢𝐜𝐨

Question 9

Quali sono le reazioni della 𝐟𝐚𝐬𝐞 𝐝𝐢 𝐢𝐧𝐯𝐞𝐬𝐭𝐢𝐦𝐞𝐧𝐭𝐨 della 𝐠𝐥𝐢𝐜𝐨𝐥𝐢𝐬𝐢?

Answer 9

𝟏. 𝐅𝐨𝐬𝐟𝐨𝐫𝐢𝐥𝐚𝐳𝐢𝐨𝐧𝐞 del 𝐆𝐥𝐮𝐜𝐨𝐬𝐢𝐨 𝐢𝐧 𝐆𝐥𝐮𝐜𝐨𝐬𝐢𝐨-𝟔𝐏 con dispendio di ATP svolta da 𝐞𝐬𝐨𝐜𝐡𝐢𝐧𝐚𝐬𝐢 / 𝐠𝐥𝐮𝐜𝐨𝐜𝐡𝐢𝐧𝐚𝐬𝐢 (nel fegato)
(mantiene bassa la concentrazione del glucosio per mantenere il gradiente)
𝟐. 𝐈𝐬𝐨𝐦𝐞𝐫𝐢𝐳𝐳𝐚𝐳𝐢𝐨𝐧𝐞 𝐝𝐞𝐥 𝐆𝟔𝐏 a 𝐟𝐫𝐮𝐭𝐭𝐨𝐬𝐢𝐨-𝟔𝐏 svolta da 𝐟𝐨𝐬𝐟𝐨𝐞𝐬𝐨𝐬𝐨 𝐢𝐬𝐨𝐦𝐞𝐫𝐚𝐬𝐢
𝟑. 𝐅𝐨𝐬𝐟𝐨𝐫𝐢𝐥𝐚𝐳𝐢𝐨𝐧𝐞 𝐝𝐞𝐥 𝐅𝟔𝐏 a 𝐅𝐫𝐮𝐭𝐭𝐨𝐬𝐢𝐨 𝟏,𝟔-𝐁𝐏 con dispendio di ATP svolta da 𝐟𝐨𝐬𝐟𝐨𝐟𝐫𝐮𝐭𝐭𝐨𝐜𝐡𝐢𝐧𝐚𝐬𝐢 (rende più reattivo il composto)
𝟒. 𝐒𝐜𝐢𝐬𝐬𝐢𝐨𝐧𝐞 𝐚𝐥𝐝𝐨𝐥𝐢𝐜𝐚 del 𝐅𝐁𝐏 in 𝐆𝐥𝐢𝐜𝐞𝐫𝐚𝐥𝐝𝐞𝐢𝐝𝐞𝟑𝐏 e 𝐃𝐢𝐢𝐝𝐫𝐨𝐬𝐬𝐢𝐚𝐜𝐞𝐭𝐨𝐧𝐞-𝐏 svolta da 𝐚𝐥𝐝𝐨𝐥𝐚𝐬𝐢
𝟓. 𝐂𝐨𝐧𝐯𝐞𝐫𝐬𝐢𝐨𝐧𝐞 𝐝𝐞𝐥 𝐃𝐀𝐏 in 𝐆𝟑𝐏 svolta da 𝐟𝐨𝐬𝐟𝐨𝐭𝐫𝐢𝐨𝐬𝐨 𝐢𝐬𝐨𝐦𝐞𝐫𝐚𝐬𝐢 (l’aldeide si ossida, il chetone no)

Question 10

Quali sono le reazioni della 𝐟𝐚𝐬𝐞 𝐝𝐢 𝐫𝐞𝐧𝐝𝐢𝐦𝐞𝐧𝐭𝐨 di 𝐠𝐥𝐢𝐜𝐨𝐥𝐢𝐬𝐢?

Answer 10

𝒕𝒖𝒕𝒕𝒐 𝒅𝒖𝒆 𝒗𝒐𝒍𝒕𝒆
𝟔. 𝐂𝐨𝐧𝐯𝐞𝐫𝐬𝐢𝐨𝐧𝐞 di 𝐆𝟑𝐏 a 𝟏,𝟑-𝐛𝐢𝐟𝐨𝐬𝐟𝐨𝐠𝐥𝐢𝐜𝐞𝐫𝐚𝐭𝐨 svolta da 𝐆𝟑𝐏-𝐝𝐞𝐢𝐝𝐫𝐨𝐠𝐞𝐧𝐚𝐬𝐢 con 𝐫𝐢𝐝𝐮𝐳𝐢𝐨𝐧𝐞 𝐝𝐢 𝐍𝐀𝐃⁺ a NADH + H⁺ e trasformazione di P inorganico in P organico
𝟕. 𝐅𝐨𝐬𝐟𝐨𝐫𝐢𝐥𝐚𝐳𝐢𝐨𝐧𝐞 del 𝐁𝐏𝐆 in 𝟑-𝐟𝐨𝐬𝐟𝐨𝐠𝐥𝐢𝐜𝐞𝐫𝐚𝐭𝐨 svolta da 𝐟𝐨𝐬𝐟𝐨𝐠𝐥𝐢𝐜𝐞𝐫𝐚𝐭𝐨-𝐜𝐡𝐢𝐧𝐚𝐬𝐢 con 𝐟𝐨𝐫𝐦𝐚𝐳𝐢𝐨𝐧𝐞 𝐝𝐢 𝐀𝐓𝐏
𝟖. 𝐒𝐩𝐨𝐬𝐭𝐚𝐦𝐞𝐧𝐭𝐨 𝐝𝐞𝐥 𝐏 𝐝𝐚𝐥 𝐂-𝟑 𝐚 𝐂-𝟐 con formazione di 𝟐𝐏𝐆 svolta da 𝐟𝐨𝐬𝐟𝐨𝐠𝐥𝐢𝐜𝐞𝐫𝐚𝐭𝐨 𝐦𝐮𝐭𝐚𝐬𝐢
𝟗. 𝐏𝐞𝐫𝐝𝐢𝐭𝐚 𝐝𝐢 𝐇₂𝐎 𝐝𝐚 𝟐𝐏𝐆 che forma 𝐟𝐨𝐬𝐟𝐨𝐞𝐧𝐨𝐥𝐩𝐢𝐫𝐮𝐯𝐚𝐭𝐨 svolta da 𝐞𝐧𝐨𝐥𝐚𝐬𝐢
𝟏𝟎. 𝐅𝐨𝐬𝐟𝐨𝐫𝐢𝐥𝐚𝐳𝐢𝐨𝐧𝐞 𝐝𝐞𝐥 𝐟𝐨𝐬𝐟𝐨𝐞𝐧𝐨𝐥𝐩𝐢𝐫𝐮𝐯𝐚𝐭𝐨 in 𝐩𝐢𝐫𝐮𝐯𝐚𝐭𝐨 svolta da 𝐩𝐢𝐫𝐮𝐯𝐚𝐭𝐨-𝐜𝐡𝐢𝐧𝐚𝐬𝐢 con 𝐟𝐨𝐫𝐦𝐚𝐳𝐢𝐨𝐧𝐞 𝐝𝐢 𝐀𝐓𝐏

Question 11

Riassumi brevemente la 𝐠𝐥𝐢𝐜𝐨𝐥𝐢𝐬𝐢.

Answer 11

Da una molecola di glucosio si ottengono 2 molecole di piruvato, si guadagnano 2 molecole di ATP grazie a due fosforilazioni a livello del substrato e si ha la formazione di 2 NAD ridotti nel citoplasma.

Question 12

Come avviene la 𝐟𝐞𝐫𝐦𝐞𝐧𝐭𝐚𝐳𝐢𝐨𝐧𝐞 𝐚𝐥𝐜𝐨𝐥𝐢𝐜𝐚?

Answer 12

Processo anaerobico che riossida il NAD ridotto dalla glicolisi. Consiste in:
• decarbossilazione ossidativa del piruvato in acetaldeide
• ossidazione del NADH+ H+ a NAD+ svolto da alcol deidrogenasi con formazione di Etanolo

Question 13

Come avviene la 𝐟𝐞𝐫𝐦𝐞𝐧𝐭𝐚𝐳𝐢𝐨𝐧𝐞 𝐥𝐚𝐭𝐭𝐢𝐜𝐚?

Answer 13

Processo anaerobico che riossida il NAD ridotto dalla glicolisi. Consiste in:
• ossidazione del NADH+ H+ a NAD+ svolta da lattato deidrogenasi citoplasmatica con formazione di Lattato