04x02 Metabolismo ed enzimi

Le vie metaboliche

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Curtis et al., Il nuovo Invito alla biologia.blu © Zanichelli editore 2017

Le vie metaboliche possono
essere:
• anaboliche: sintesi dei

componenti strutturali e
funzionali con le quali la
cellula costruisce sé stessa;

• cataboliche: degradazione di

molecole complesse dalle
quali si ottengono energia e
altre molecole più semplici
necessarie alla biosintesi.

Gli enzimi /1

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Le vie metaboliche
comprendono una serie di
reazioni intermedie
(metabolismo intermedio),
che portano alla
trasformazione dei reagenti
in prodotti finali.

Gli enzimi permettono alle
cellule di svolgere le
reazioni in tempi brevi e in
condizioni compatibili con la
vita.

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Gli enzimi /2

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Gli enzimi influiscono su:
• velocità: accelerano le reazioni chimiche;
• rendimento: amministrano le risorse energetiche limitando al minimo gli sprechi di energia.

Reazioni esoergoniche o
endoergoniche

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Reazioni esoergoniche: forniscono energia utile per
svolgere le attività cellulari. Sono spontanee. Esempio:
glicolisi, respirazione cellulare

Reazioni endoergoniche: consumano energia libera. Non
sono spontanee. Esempio: fotosintesi clorofilliana.

Nelle cellule si verificano anche reazioni non spontanee che
richiedono un apporto esterno di energia (grazie alla rottura
dei legami dell’ATP che si converte in ADP).

Catalizzatori

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Una reazione si innesca quando si raggiunge una certa soglia nell’energia di attivazione. Maggiori sono la temperatura e la concentrazione dei reagenti, maggiore sarà la quantità di reagenti che raggiunge il valore di energia di attivazione.

Catalizzatori: enzimi
che accelerano la velocità
di una reazione senza
modificare né la natura dei
reagenti né quella dei
prodotti. Un catalizzatore
va ad agire sull’energia di
attivazione di una
reazione.

Drag and Drop

Nelle cellule le reazioni ​

Placeholder

forniscono ​

Placeholder

utile per svolgere il metabolismo ​

Placeholder

, costituito da reazioni ​

Placeholder

.

Drag these tiles and drop them in the correct blank above

esoergoniche

energia

anabolico

endoergoniche

Drag and Drop

I ​

Placeholder

sono ​

Placeholder

che accelerano ​

Placeholder

di una reazione abbassandone ​

Placeholder

.

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catalizzatori

enzimi

la velocità

l'energia di attivazione

Drag and Drop

L'insieme di ​

Placeholder

di ​

Placeholder

(costruzione) e di ​

Placeholder

delle ​

Placeholder

che avviene nelle cellule è chiamato ​

Placeholder

Drag these tiles and drop them in the correct blank above

reazioni chimiche

sintesi

demolizione

molecole

metabolismo cellulare

Drag and Drop

Le vie ​

Placeholder

attraverso le quali le cellule ​

Placeholder

(costruiscono) nuove ​

Placeholder

sono chiamate vie ​

Placeholder

Drag these tiles and drop them in the correct blank above

metaboliche

sintetizzano

demoliscono

biomolecole

anaboliche

cataboliche

Drag and Drop

Le vie ​

Placeholder

attraverso le quali le cellule ​

Placeholder

molecole ​

Placeholder

in altre più ​

Placeholder

sono chiamate vie ​

Placeholder

Drag these tiles and drop them in the correct blank above

metaboliche

demoliscono

complesse

semplici

cataboliche

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La funzione degli enzimi

Gli enzimi funzionano come catalizzatori:
abbassano l’energia di attivazione delle reazioni attraverso
la formazione di associazioni transitorie con i reagenti
(substrati). Avvicinano le molecole che devono reagire e
indeboliscono i legami chimici esistenti.

Il sito attivo è il luogo fisico nel quale si inseriscono le molecole dei substrati e dove avvengono le reazioni.

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La temperatura e il pH

La velocità di una reazione aumenta all’aumentare della temperatura fino a una certa soglia.

Ogni enzima raggiunge inoltre il massimo della sua attività a un determinato valore di pH.

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L’inibizione enzimatica

La cellula può regolare l’attività degli enzimi con inibitori che riducono la velocità delle reazioni catalizzate dagli enzimi. Questa inibizione può essere:
● competitiva (reversibile);
● non competitiva (reversibile);
● irreversibile.

Drag and Drop

Gli ​

Placeholder

sono ​

Placeholder

che, pur non intervenendo direttamente

nelle ​

Placeholder

, hanno la proprietà di aumentarne la ​

Placeholder

Drag these tiles and drop them in the correct blank above

enzimi

proteine

reazioni chimiche

velocità

Drag and Drop

L’azione di ogni ​

Placeholder

è dovuta alla ​

Placeholder

della ​

Placeholder

che lo costituisce, la cui ​

Placeholder

è idonea ad alloggiare le sostanze ​

Placeholder

.

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enzima

proteina

forma

reagenti

struttura

Drag and Drop

Gli ​

Placeholder

ospitano i ​

Placeholder

nei ​

Placeholder

, specifici per ognuno di essi, come nel meccanismo chiave-serratura.

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enzimi

substrati

siti attivi

Multiple Select

Quali possono essere le cause del malfunzionamento di un enzima?

• Denaturazione

• Errori nella struttura

• Azione di un inibitore

• Carenza di acqua

• Mancanza di energia

Drag and Drop

​

Placeholder

è l’insieme dei meccanismi di ​

Placeholder

con i quali le ​

Placeholder

e gli ​

Placeholder

mantengono condizioni interne ​

Placeholder

Drag these tiles and drop them in the correct blank above

L’omeostasi

controllo

cellule

organismi

costanti

Drag and Drop

Durante un feedback ​

Placeholder

, dopo che è avvenuto un ​

Placeholder

indotto da uno ​

Placeholder

, esso viene ​

Placeholder

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negativo

cambiamento

stimolo

contrastato

Labelling

Colloca le etichette nei posti giusti

Drag labels to their correct position on the image

effetto

centro regolazione

stimolo

recettore

Multiple Select

Se la temperatura del corpo umano aumenta, quali tra i seguenti sono meccanismi di feedback?

• Sudorazione

• Vasodilatazione

• Brividi

• Vasocostrizione

• Fame

Multiple Select

Se la temperatura del corpo umano diminuisce, quali tra i seguenti sono meccanismi di feedback?

• Sudorazione

• Vasodilatazione

• Brividi

• Vasocostrizione

• Fame