Metabolismo Energetico Chemiotrofo Flashcards
Cosa comporta l’ossidazione di composti organici?
La rimozione di elettroni (sotto forma di ioni idrogeno)
Dunque oltre agli elettroni vengono liberati anche i protoni.
Solitamente due equivalenti
Ad esempio l’ox dell’etanolo genera acetaldeide più ioni idrogeno. (Deidrogenazione)
Ecco perchè molti enzimi sono detti deidrogenasi.
Cosa succede alla molecola che agisce da ossidante?
Essa si riduce cioè acquista gli elettroni,(processo endoergonico)
La riduzione dei coenzimi
Acetaldeide più 2h+ —> etanolo.
Cosa sono i Coenzimi?
Molecole in grado di trasportare elettroni e ioni idrogeno.
Il glucosio parzialmente ox
Passa i suoi e- al “nicotamide adenin dinucleotide” (nad+)
Esso aggiunge 2 elettroni e 1 protone al suo anello aromatico.
Così si trasforma nella sua forma ridotta NADH
esso è un derivato della vitamina B
Fad e CoA
Respirazione aerobia e anaerobia
AEROBIA—-> ossidazione completa del glucosio con ossigeno come accettore finale. È esoergonica è ha delta G di -686 kcal/mol
Anaerobia—> usa accettori come zolfo, protoni e ione ferrico che vengono ridotti H2S H2 Fe²+
In assenza di ossigeno, avviene la glicolisi che premette una ossidazione parziale del glucosio.
Essa non richiede l’ossigeno cine accettare finale.
Gli e- vengono rimossi e portati ad un altra molecola organica, come il piruvato.
Questo processo è la FERMENTAZIONE se ha come prodotto il lattato sarà lattica
Nei lieviti è alcolica (etanolo).
Glicolisi generale
Dieci tappe
Converte glucosio in due molecole di piruvato
La loro ossidazione parziale, genera nadh e atp
Avviene nel citosol.
Glicolisi Fase 1
Fase 1 apporto di 2 ATP per scindere il glucosio
Il glucosio viene fosforilato la prima volta per bloccarlo nella cellula (glucosio-6-fosfato), la seconda per rompere la cellula (fruttosio-1,6- bifosfato.
Il legame del fosfato col glucosio è fosfoesterico.
L’enzima che catalizza questo passaggio è l’esochinasi.
Il successivo è dovuto alla fosfoglucoisomerasi. (Glucosio-6-fosfato—>fruttosio 6 fosfato)
L’altra fosforilazione è dovuta alla FOSFOFRUTTOCHINASI.
La reazione procede verso la via glicolitica poiché il legame fosfoanidridico è a più alta energia rispetto a quello fosfoesterico.
Fase 2 glicolisi
Guadagno energetico
Dalla gliceraldeide-3-fosfato si forma l’acido corrispondente (3 fosfoglicerato) tramite una ossidazione
Questa è esoergonica, fa ridurre nad+ a nadh e anche l’adp viene fosforilato.
È importante un continuo addotto di nad+ perchè in questa reazione è lui l’accettore di elettroni.
Poiché la disponibilità di questo coenzima è ridotta il nadh viene riossidato a nad+ ecco perché nelle respirazioni aerobie, l’ossigeno funge da accettore, riducendosi ad acqua.
Inoltre avviene la formazione di un intermedio ad alta energia doppiamente fosforilato 1,3 bifosfoglicerato.
Il trasferimento del fosfato all’adp è fortemente esoergonico (catalizzato da fosfoglicerato chinasi).
Questa è la 1⁰ Fosforilazione al livello del substrato.
A questo punto della reazione, il guadagno netto è 0 (-2 + 2 atp).
Fase 3 glicolisi
Formazione piruvato e formazione di atp
Il gruppo fosfato del fosfoglicerato è legato con un legame fosfoesterico al carbonio, tuttavia esso viene trasformato in un legame fosfoenolico la cui idrolisi è altamente esoergonica.
Questo causa un riarrangiamento che trasporta il gruppo fosfato sul carbonio 2 formando il 2 fosfoglicerato.
Da esso viene allontanata l’acqua grazie all’enzima enolasi generando il famigerato PEP o FOSFOENOLPIRUVATO (ad alta energia).
Qui avviene la seconda fosforilazione a livello del substrato.
Questo passaggio è catalizzato dalla piruvato chinasi.
Fermentazione lattica
Viene prodotto lattato in seguito al trasferimento di elettroni dal nadh al gruppo carbonilico del piruvato che diventa gruppi alcolico.
La reazione è reversibile ad opera della lattato deidrogenasi.
Il lattato prodotto viene trasportato al fegato.
Qui tramite la gluconeogenesi il lattato è riconvertito in glucosio
Fermentazione alcolica
In anaerobiosi le cellule vegetali fanno fermentazione alcolica.
Il piruvato perde un carbonio producendo co2 e forma l’acetaldeide. La riduzione dell’acetaldeide ad opera di nadh forma l’etanolo. Queste reazioni sono catalizzate dalla piruvato carbossilasi e dall’alcol deidrogenasi.
Nella panificazione le cellule di lievito metabolizzano il glucosio formando etanolo e co2
Conservazione energia fermentazione com Atp
-No ossidazione complessa
- nadh viene riossidato
-Per ogni glucosio sia fermentazione lattica che alcolica danno 2 atp
-lattato ed etanolo
Scissione polisaccaridi
Amido , glicogeno epatico
Amido o glicogeno fosforilasi
Il glucosio 1 fosfato è poi trasformato in glucosio 6 fosfato
