Metabolismo, Fotosintesi, DNA, Virus e Biotecnologie Flashcards
Metabolismo
Omeostasi
La tendenza dell’organismo a ricondursi sempre a una situazione di equilibrio: nel caso del corpo umano, a poter disporre sempre del giusto quantitativo di ATP.
Metabolismo
I reazione della glicogenosintesi
Isomerizzazione del glucosio 6-fosfato in glucosio 1-fosfato catalizzata dalla fosfoglucomutasi
Metabolismo
II reazione della glicogenosintesi
L’UTP (uridina trifosfato) attiva il glucosio 1-fosfato, trasformandolo in UDP-glucosio (uridina difosfo-glucosio) e liberando due gruppi fosfato
Metabolismo
III reazione della glicogenosintesi
L’enzima glicogeno sintasi trasferisce la molecola di glucosio dall’UDP a un’estremità non riducente di una molecola di glicogeno, attraverso un legame a(1>4) glicosidico
Metabolismo
Come avviene la ramificazione del glicogeno e perchè?
Un’enzima detto enzima ramificante trasferisce 6-8 unità di glucosio al gruppo ossidrile del C6 di un glucosio residuo all’interno della catena, formando un legame a(1>6) glicosidico. Questo perchè, nella glicogenolisi, la glicogeno fosforilasi opererà alle estremità della molecola di glicogeno, che se è ramificata ne presenta molteplici, accelerando la demolizione.
Metabolismo
Glicogenolisi
La glicogenolisi è il processo per il quale una molecola di glicogeno è decomposta in molecole di glucosio. Avviene attraverso l’enzima glicogeno fosforilasi, che rompe i legami a(1>4) a partire da estremità non riducenti della catena introducendo un gruppo fosfato, e l’enzima deramificante, che rompe gli a(1>6) in prossimità delle ramificazioni.
Metabolismo
Perchè è necessaria la gluconeogenesi?
Perchè esistono tessuti che dipendono esclusivamente dal glucosio nel sangue, e il glicogeno demolito dal fegato non è sufficiente.
Metabolismo
Dove avviene la gluconeogenesi?
Nel citoplasma delle cellule del fegato e del rene.
Metabolismo
Da che composti è alimentata la gluconeogenesi?
Dai cosiddetti precursori non glicidici, ovvero il lattato prodotto nel ciclo di Cori, l’ossalacetato prodotto nel ciclo di Krebs e il diidrossiacetone fosfato che deriva dalla digestione dei trigliceridi.
Metabolismo
Quale funzione hanno gli acidi biliari nel metabolismo dei lipidi?
Essendo molecole anfipatiche permettono di disperdere i trigliceridi insolubili in acqua in micelle.
Metabolismo
Quale funzione hanno le lipasi nel metabolismo dei lipidi?
Degradano i trigliceridi in acidi grassi e glicerolo.
Metabolismo
Cosa sono i chilomicroni e in quale fase del metabolismo dei lipidi sono presenti?
I chilomicroni sono le lipoproteine con minore densità e maggior diametro: sono costituiti da proteine, fosfolipidi, colesterolo e acidi grassi.
Permettono il trasporto degli acidi grassi prima nel sistema linfatico, poi in quello sanguigno.
Metabolismo
Cos’è e dove avviene la B-ossidazione?
La B-ossidazione è il processo di catabolismo degli acidi grassi e avviene nella matrice mitocondriale
Metabolismo
Come avviene la B-ossidazione e cosa produce?
La B-ossidazione consiste in una ripetuta ossidazione del carbonio B (oppure C3) della catena idrocarburica: avviene tramite la riduzione di un NAD a NADH e di un FAD a FADH2 e porta alla produzione di acetil-CoA.
Metabolismo
In cosa consistono le due vie che l’acetil-CoA può percorrere dopo che è stato prodotto dalla B-ossidazione?
Comunemente l’acetil-CoA entra nel ciclo di Krebs dove viene ulteriormente demolito, ma nelle condizioni in cui l’ossalacetato del ciclo di Krebs viene dirottato verso la gluconeogenesi (è un precursore non glicidico) l’acetil-CoA viene usato dal fegato per produrre corpi chetonici.
Metabolismo
Quali sono i 3 corpi chetonici e che funzioni hanno?
Acetone, che viene eliminato con le urine, Acetoacetato e B-idrossibutirrato, che vengono invece metabolizzati per produrre energia (Il cervello può usarli come fonte energetica alternativa).
Fotosintesi
Cos’è la fotosintesi?
E’ un processo anabolico che permette di catturare l’energia luminosa del Sole e di usarla per sintetizzare carboidrati.
Fotosintesi
Cosa avviene nella fase luminosa della fotosintesi?
L’energia solare viene trasformata in energia chimica, viene sintetizzato ATP e ridotto NADP a NADPH.
Fotosintesi
Cosa avviene nella fase oscura della fotosintesi?
L’ATP e il NADPH prodotti dalla fase luminosa vengono usati per sintetizzare zuccheri a partire dal CO2.
Fotosintesi
Struttura del cloroplasto.
Il cloroplasto è composto da una doppia membrana all’interno della quale vi è lo stroma. Nello stroma troviamo i tilacoidi, organuli impilati a formare i grani costituiti da una membrana tilacoidale e da uno spazio interno detto lume del tilacoide.
Fotosintesi
Dove avviene la fotosintesi?
La fase luminosa avviene nella membrana dei tilacoidi, mentre la fase oscura nello stroma.
Fotosintesi
Cosa sono i pigmenti e quali pigmenti sono presenti negli organismi fotosintetici?
I pigmenti sono molecole capaci di assorbire lunghezze d’onda dello spettro visibile. I pigmenti presenti negli organismi fotosintetici sono le clorofille, i carotenoidi e le ficobiline.
Fotosintesi
Quali sono le funzioni della clorofilla?
Assorbire l’energia luminosa, trasformarla in energia chimica sottoforma di elettroni eccitati e cedere gli elettroni ad altre molecole.
Fotosintesi
Cos’è e com’è strutturato un fotosistema?
Un fotosistema è una struttura capace di catturare l’energia solare e trasformarla in energia chimica attraverso i pigmenti. E’ costituito da proteine a cui sono legate molecole di clorofilla e carotenoidi.
Fotosintesi
Cos’è e come funziona il sistema antenna?
Il sistema antenna è la parte del fotosistema che permette la cattura della luce: è costituito da molti pigmenti ben concentrati che assorbono l’energia luminosa e la mandano al centro di reazione.
I fotoni della luce eccitano gli elettroni del pigmento, che nel tornare allo stato fondamentale eccitano elettroni di pigmenti vicini, ma con lunghezza d’onda maggiore: questo processo permette di confluire l’energia al pigmento con lunghezza d’onda maggiore, che si trova nel centro di reazione.
Fotosintesi
Cos’è e come funziona il centro di reazione?
E’ la parte del fotosistema che permette l’ossidazione della clorofilla a seguito dell’assorbimento di energia, che cede un elettrone a un accettore primario, e a sua volta l’ossidazione dell’acqua in ossigeno per ripristinare l’elettrone ceduto dalla clorofilla.
Fotosintesi
Descrivere lo schema Z.
- I pigmenti del fotosistema II assorbono fotoni, la cui energia viene trasferita al centro di reazione;
- La clorofilla P680 cede un elettrone a un accettore primario in seguito all’assorbimento di energia;
- Per recuperare l’elettrone, la clorofilla P680 ossida l’acqua in ossigeno, che produce oltrettutto ioni H+ nel lume del tilacoide;
- L’accettore primario entra nella catena di trasporto, e analogalmente alla fosforilazione ossidativa si produce ATP per chemiosmosi attraverso l’ATP sintasi;
- La clorofilla P700 cede un elettrone analogalmente al punto 2, ma lo recupera da quello proveniente dalla catena di trasporto;
- L’accettore primario riduce NADP a NADPH.
Fotosintesi
Descrivere il ciclo di Calvin.
- La CO2 si lega a RuBP (ribulosio 1,5-bisfosfato) attraverso l’enzima RuBisCO (ribulosio bisfosfato carbossilasi/ossigenasi), la proteina più abbondante sulla Terra;
- Lo scheletro carbonioso a 6 atomi di carbonio si divide in due molecole di 3PG (3-fosfoglicerato);
- Fosforilazione e riduzione del 3PG in G3P, utilizzando l’ATP e il NADPH prodotti dalla fase luminosa;
- 5/6 delle molecole di G3P vengono spese per riottenere il RuBP, 1/6 è invece usato per sintetizzare zuccheri.
Fotosintesi
Cosa accade se, in assenza di CO2, RuBP si lega all’ossigeno?
Si ha la via della fotorespirazione nella quale RuBP e ossigeno reagiscono per dare fosfoglicolato e 3-fosfoglicerato
Fotosintesi
Quali sono i tre fattori che determinano se la RuBisCO agirà come ossigenasi o come carbossilasi?
- Affinità: di base la RuBisCO ha un’affinità per il CO2 dieci volte maggiore che per O2;
- Concentrazione: se l’ossigeno è abbondante la RuBisCO catalizza la fotorespirazione;
- Temperatura: ad alte temperature gli stomi si chiudono impedendo la perdita di acqua, ma si impedisce così anche l’acquisizione di CO2, pertanto quella che c’è viene fissata e così aumenta la concentrazione di O2, che favorisce la fotorespirazione.
Fotosintesi
Differenza tra piante C3 e C4.
Le piante C3 hanno un mesofillo con cloroplasti ricchi di RuBisCO, e nelle giornate afose queste chiudono gli stomi per evitare la disidratazione, ma così favoriscono anche la fotorespirazione.
Le piante C4, invece, essendo dotate dell’enzima PEP carbossilasi riescono comunque a far avvenire la fissazione legando l’atomo di carbonio del CO2 al PEP (fosfoenolpiruvato) formando l’ossalacetato, che trasporta il CO2 nella guaina del fascio, ricca di RuBisCO, dove viene mantenuta alta la concentrazione di CO2. Per far avvenire questo trasporto e rigenerare il PEP sono necessari l’ATP e il NADPH prodotti dalla fotosintesi.
Le piante C3 sono adatte ai climi temperati, le C4 ai tropici.
Differenza tra piante C4 e CAM.
Le piante C4 separano la fissazione e il ciclo di Calvin nello spazio perchè avvengono in due sedi diverse della foglia (mesofillo e guaina del fascio) mentre le piante CAM li separano nel tempo perchè la fissazione avviene di notte, mentre il ciclo di Calvin di giorno.