2.Respirazione cellulare
La respirazione cellulare è il processo biochimico attraverso il quale le cellule convertono il glucosio
e altri substrati organici in energia utilizzabile sotto forma di ATP (adenosina trifosfato). È composta
da tre fasi principali: glicolisi, ciclo di Krebs (o ciclo degli acidi tricarbossilici) e fosforilazione ossidativa.
Fasi della respirazione cellulare:
1. Glicolisi:
La glicolisi avviene nel citoplasma e coinvolge la rottura del glucosio in due molecole di acido piruvico.
Durante questo processo, il glucosio viene decomposto in diverse reazioni che producono ATP e NADH.
La glicolisi può avvenire sia in presenza che in assenza di ossigeno.
2. Ciclo di Krebs (o ciclo degli acidi tricarbossilici):
Dopo la glicolisi, il piruvato prodotto entra nelle mitocondri, dove subisce una serie di reazioni nel
ciclo di Krebs. Durante questo ciclo, il piruvato viene convertito in una molecola di acetil-CoA che
entra nel ciclo stesso, producendo NADH e FADH2 (nicotinamide adenina dinucleotide ridotto e
flavin adenina dinucleotide ridotto), nonché molecole di ATP, CO2 e altro.
3. Fosforilazione ossidativa:
Questa fase avviene nella membrana interna dei mitocondri. Durante la fosforilazione ossidativa,
gli elettroni prodotti da NADH e FADH2 vengono trasferiti lungo una catena di trasporto degli
elettroni (ETC), rilasciando energia. Questa energia viene utilizzata per pompare protoni attraverso
la membrana mitocondriale interna, creando un gradiente elettrochimico. Questo gradiente viene
poi utilizzato dall'enzima ATP sintasi per sintetizzare ATP da ADP e fosfato in un processo chiamato
chemiosmosi.
Importanza biologica della respirazione cellulare:
La respirazione cellulare è il principale processo per ottenere energia (ATP) all'interno delle cellule.
È essenziale per una vasta gamma di funzioni cellulari, inclusa la contrazione muscolare, la sintesi
proteica, il trasporto attivo e molte altre attività metaboliche.
Coinvolgimento in patologie:
Disturbi nella respirazione cellulare o nelle vie metaboliche coinvolte possono portare a malattie
o condizioni come il diabete, le malattie mitocondriali, l'obesità e altre malattie metaboliche.
In sintesi, la respirazione cellulare è un processo vitale che consente alle cellule di ottenere energia
da substrati organici, come il glucosio, attraverso una serie coordinata di reazioni biochimiche,
fornendo l'energia necessaria per sostenere le funzioni vitali delle cellule.
TEST
Dove avviene principalmente la glicolisi?
a) Mitocondri
b) Nucleo
c) Citoplasma
d) Lisosomi
Quante molecole di acido piruvico sono prodotte durante la glicolisi da una molecola di glucosio?
a) Due
b) Tre
c) Quattro
d) Una
In quale fase della respirazione cellulare il piruvato viene convertito in acetil-CoA?
a) Fosforilazione ossidativa
b) Ciclo di Krebs
c) Glicolisi
d) Trasporto degli elettroni
Cosa viene prodotto durante il ciclo di Krebs?
a) Acido piruvico
b) ATP e CO2
c) Acetil-CoA
d) NADH e FADH2
Dove avviene la fosforilazione ossidativa all'interno delle cellule?
a) Citoplasma
b) Membrana cellulare
c) Mitocondri (membrana interna)
d) Reticolo endoplasmatico
Cosa rappresentano NADH e FADH2 nella respirazione cellulare?
a) Enzimi chiave
b) Trasportatori di ioni
c) Coenzimi ridotti
d) Prodotti finali
Qual è la funzione principale della fosforilazione ossidativa?
a) Produrre NADH
b) Sintetizzare CO2
c) Creare un gradiente elettrochimico di protoni
d) Formare piruvato
Per quale processo viene utilizzato il gradiente elettrochimico creato durante la fosforilazione ossidativa?
a) Glicolisi
b) Ciclo di Krebs
c) Trasporto degli elettroni
d) Chemiosmosi
Qual è l'importanza biologica della respirazione cellulare?
a) Produce ossigeno
b) Sintetizza carboidrati
c) Genera energia sotto forma di ATP
d) Produce proteine
Quali disturbi possono essere associati a disfunzioni nella respirazione cellulare?
a) Malattie mitocondriali, diabete, obesità
b) Allergie, asma, raffreddore
c) Malattie cardiache, ictus, ipertensione
d) Anemia, leucemia, emofilia
Risposte corrette:
c) Citoplasma
a) Due
b) Ciclo di Krebs
d) NADH e FADH2
c) Mitocondri (membrana interna)
c) Coenzimi ridotti
c) Creare un gradiente elettrochimico di protoni
d) Chemiosmosi
c) Genera energia sotto forma di ATP
a) Malattie mitocondriali, diabete, obesità
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