- il metabolismo
- le reazioni esoergoniche ed endoergoniche
- enzimi e reazioni chimiche
- la demolizione del glucosio
- la glicolisi
- il ciclo di Krebs
- la catena respiratoria
- le fermentazioni
- la fotosintesi
In
tutti i viventi esiste una molecola, chiamata adenosin trifosfato (ATP)
che ha il compito di assorbire l'energia prodotta dalle reazioni esorgoniche di
demolizione e di renderla disponibile per i lavori cellulari.
L'ATP è una molecola complessa formata da tre parti distinte: la base azotata adenina, da uno zucchero a cinque atomi
di carbonio e da tre gruppi fosfato. I legami
presenti tra questi gruppi fosfato racchiudono l'energia utilizzabile dalla
cellula. Continuamente, nel nostro organismo, si realizzano queste due reazioni:
| (1) | ATP g ADP + Pi | La (1) è la reazione di
liberazione di energia durante l'anabolismo, mentre la (2) è quella che
avviene durante la liberazione di energia, in seguito alla rottura di
legami chimici nella cellula.
Queste due reazioni sono sempre accoppiate a reazioni in cui la variazione di energia ha verso opposto. |
| (2) | ADP + Pi g ATP |
Osserviamo le due reazioni accoppiate:
| (3) | C6H12O6 + 6 O2
g
6 CO2 + 6 H2O
+ Energia ADP + Pi + Energia g ATP L'energia che si libera durante la demolizione del glucosio viene immagazzinata, sotto forma di legame chimico nell'ATP. |
| (4) | ATP g
ADP + Pi + Energia 6 CO2 + 6 H2O + Energia g C6H12O6 + 6 O2 L'energia necessaria per la fotosintesi viene dalla rottura del legame all'interno della molecola di ATP. |
Oltre all' ATP, che si forma per rendere disponibile alle reazioni anaboliche l'energia chimica necessaria, occorrono altre molecole che si incarichino di raccogliere altre eventuali sottoprodotti delle reazioni metaboliche, in genere atomi di idrogeno ed elettroni. Due di questi trasportatori sono il NAD+ e il FAD. Questi coenzimi si legano agli atomi di idrogeno e raccolgono gli elettroni trasformandosi in NADH + H+ e in FADH2. In altre reazioni si libereranno di ciò che hanno legato chiudendo i cicli metabolici cellulari (li incontreremo studiando la demolizione del glucosio).
fig. 1: struttura dell'ATP