LALA RESPIRAZIONRESPIRAZIONE CELLULAREE CELLULARE

Marco Guglielmero Passoni Giulia Procopio Patrick Marco Guglielmero Passoni Giulia Procopio Patrick A.S. 2009-2011 2°B – Istituto Tecnico Vincenzo A.S. 2009-2011 2°B – Istituto Tecnico Vincenzo

LupariaLuparia

La respirazione cellulare è l’insieme di reazioni che portano alla demolizione delle molecole di GLUCOSIO per ricavare energia, che serve per ricaricare l’ADP in ATP. Avviene in parte nel citoplasma e in parte nel mitocondrio.

1° Fase: LA GLICOLISI1° Fase: LA GLICOLISI

Questa fase avviene nel citoplasma della cellula.In questa fase una molecola di glucosio si divide per dare vita a due molecole di ACIDO PIRUVICO che permette la formazione di alcune molecole di ATP.

L’acido piruvico è L’acido piruvico è costituito da 3 atomi costituito da 3 atomi di carbonio e da un di carbonio e da un

gruppo fosfato.gruppo fosfato.

NAD NADH H

Glucosio

2 molecole di acido piruvicoATP2P2 ADP

22

2

2

+

+

Per scindere il glucosio la cellula deve utilizzare due molecole di ATP. I prodotti della glicolisi sono due molecole di acido piruvico, due di NADH e quattro di ATP.

Formazione dell’ acetil coenzima AFormazione dell’ acetil coenzima A

L’acido piruvico passa nella matrice del mitocondrio, attraverso le sue membrane esterna e interna, e prima di entrare nel ciclo di Krebs, gli enzimi trasformano l’acido piruvico, liberando CO2 e formando NADH e acetilcoenzima A (acetil- CoA).

CO2

Acido piruvico

NAD+ NADH + H+

CoA

Acetil CoA(acetil coenzima A)

Coenzima A

2° Fase: CICLO DI KREBS2° Fase: CICLO DI KREBSIl ciclo di Krebs si svolge nella matrice mitocondriale.È costituito da una sequenza di reazioni, ciascuna controllata da specifici enzimi.

Per ogni ciclo di Krebs: sono liberate due molecole di Co2 . si formano una molecole di ATP, tre di NADH e una di FADH2 .

Il processo inizia con l’acetil coenzima A (costituito da un gruppo acetile formato da dueatomi di carbonio) si combina con l’acido ossalacetico (composto formata da 4 atomi di carbonio), per produrre acido citrico (composto formato da 6 atomi di carbonio). Ad ogni giro completo il ciclo consuma un gruppo acetile e rigenera una molecola di acido ossalacetico, pronta ad essere reintrodotta nel ciclo.

3° Fase: trasporto degli elettroni3° Fase: trasporto degli elettroni

Il trasporto degli elettroni avviene nelle creste del mitocondrio.

In questa fase gli elettroni del NADH e del FADH2 si trasferiscono alla catena di trasporto, formata da citocroni.

L’ossigeno è l’ultima molecola della catena che riceve tutti gli elettroni (infatti viene chiamato “accettore finaleaccettore finale”).In quest’ultimo passaggio si libera energia (ATP) e si formano molecole di acqua H2O.

H2O

NAD+

NADH

ATP

H+

H+

Energia possibile per la sintesi di

ATPCatena di trasporto degli

elettroni

2 O2

2e-

2e-+

1

2

Bilancio finaleBilancio finalePer ogni molecola di glucosio utilizzata si produce:

ProcessoProcesso Sede del processoSede del processo TrasportatoriTrasportatori Resa ATPResa ATP

GlicolisiGlicolisi Citoplasma 2 NADH 2 ATP

Formazione Acetil Formazione Acetil coenzima Acoenzima A

Matrice dei mitocondri

2 NADH

Ciclo di KrebsCiclo di Krebs Matrice dei mitocondri

6 NADH e 2 FADH2

2 ATP

Trasporto di Trasporto di elettronielettroni

Membrana interna dei mitocondri

22 ATP+6ATP+6ATP

TotaleTotale 38 ATP38 ATP

NADHNADH

NADH NADH FADH2

Citoplasma

Trasportatore di membrana degli elettroni

Mitocondrio

GLICOLISI

1 molecola di glucosio

Dalla fosforilazione a livello di substrato

Dalla fosforilazione a livello di substrato

Dalla fosforilazione ossidativa

FOSFORILAZIONE OSSIDATIVA

(Catena di trasporto e chemiosmosi)

2 Acetil CoA CICLO DI KREBS

+ 2 ATP + 2 ATP + circa 34 ATP

Resa massima per molecola di glucosio:

Circa 38 ATP

2 molecole

di acido piruvico

2 6 2

2 2

(o 2 FADH2)

Bilancio finaleBilancio finale

In conclusione la respirazione cellulare può In conclusione la respirazione cellulare può essere rappresentata:essere rappresentata:

C6H12O6 + 6 O2

6 H2O + 6 CO2 + energia (38 ATP).

La fotosintesi La fotosintesi clorofillianaclorofilliana

E' un processochimico

Avviene nelle partiverdi delle piante

Serve a produrreil nutrimentodelle piante

Cos'è Dove avviene A cosa serve

ACQUA + SALI MINERALIACQUA + SALI MINERALI

((LINFA GREZZALINFA GREZZA))

CLOROFILLACLOROFILLA

SOLESOLE

ACQUA + ZUCCHERIACQUA + ZUCCHERI((LINFA ELABORATALINFA ELABORATA))

ARIAARIA

OSSIGENO +OSSIGENO +ANIDRIDE CARBONICAANIDRIDE CARBONICA

OSSIGENOOSSIGENO

La fotosintesi può essere rappresentata con la seguente equazione generale:

6CO2 + 6H2O + energia → C6H12O6 + 6O2

Il processo di fotosintesi riunisce una lunga serie di reazioni complesse, suddivise in una fase luce-dipendente e in una fase ciclica.

Nella fase luce-dipendente: la luce viene trasformata in energia chimica.

Nella fase ciclica, attraverso l’energia accumulata di giorno, si verifica la fissazione del carbonio e la conversione della CO2 in molecole di carboidrati.

Il materiale di partenza è costituito da acqua e anidride carbonica le quali, in presenza di luce, si combinano per formare glucosio, liberando ossigeno.

Luce + Acqua + Clorofilla Energia (ATP) + O2 fase luminosa

Anidride carbonica + Energia (ATP) Glucosio + Acqua fase oscura