Chimica - Scuola secondaria di secondo grado Metabolismo Metabolismo terminale Decarbossilazione ossidativa del piruvato

Capitolo 4. Il metabolismo

10 esercizi

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Chimica

L'idrolisi dell'ATP

Considerando la reazione illustrata nell'immagine, ossia l'idrolisi dell'ATP a fosfato e ADP:

A: il valore dell'energia libera di Gibbs è negativo, perché si tratta di una reazione esoergonica in cui l'ATP viene idrolizzato con un forte rilascio di energia.

B: si tratta di una reazione endoergonica che fatica ad avvenire e quindi richiede un apporto energetico, da cui il valore negativo dell'energia libera di Gibbs.

C: è una reazione che avviene poiché l'ATP è una molecola relativamente instabile, al contrario dei prodotti che si ottengono che sono specie chimiche molto stabili.

D: molte delle reazioni anaboliche che avvengono all'interno delle cellule mostrano un aumento dell'energia libera e, di fatto, non si svolgerebbero se non fossero accoppiate all'idrolisi dell'ATP.

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Chimica

Il coenzima NAD

Nel metabolismo energetico di tutti gli organismi , oltre all'ATP, sono coinvolti altri coenzimi tra cui il più importante è il NAD, ________, la cui forma ossidata è ________, mentre quella ridotta è ________. Il NAD è un trasportatore di elettroni molto comune nelle cellule, ma non è l'unico; esistono anche la sua forma fosforilata ________ e il FAD ________.

Completamento chiuso

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Chimica

La glicolisi

La glicolisi procede per tappe e comprende otto reazioni, di cui le prime quattro della prima fase sono esoergoniche, mentre la seconda fase è, nel complesso, endoergonica. Ciascuna reazione è catalizzata da uno specifico enzima, si formano intermedi metabolici in forma di estere fosforico e il legame con un gruppo fosforico fornisce una carica positiva che impedisce alle molecole di fuoriuscire dalla cellula attraversando la membrana cellulare.

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Chimica

La gluconeogenesi

La gluconeogenesi avviene nel fegato a partire dal piruvato, che viene trasferito nel mitocondrio dove viene carbossilato a ossalacetato dalla piruvato carbossilasi con consumo di ATP, da cui:

A: l'ossalacetato prodotto viene trasformato in fosfoenolpiruvato con consumo di una molecola di GTP, vengono ripercorse a ritroso le tappe della glicolisi, catalizzate dai medesimi enzimi e si forma fruttosio-1,6-bisfosfato che viene idrolizzato dall'enzima fruttosio-1,6-bisfosfatasi a fruttosio-6-fosfato, che viene trasformato in glucosio-6-fosfato infine idrolizzato a glucosio.

B: l'ossalacetato prodotto viene trasformato in fosfoenolpiruvato con consumo di una molecola di ATP, vengono ripercorse a ritroso le tappe della glicolisi, catalizzate dai medesimi enzimi e si forma glucosio-1,6-bisfosfato che viene idrolizzato dall'enzima glucosio-1,6-bisfosfatasi a glucosio-6-fosfato, che viene trasformato in fruttosio-6-fosfato infine idrolizzato a fruttosio.

Vero o falso

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Chimica

La biosintesi del glicogeno

Nella glicogenosintesi:

A: il processo inizia con l'isomerizzazione del glucosio-6-fosfato a glucosio-1-fosfato il quale, mediante UTP, viene attivato in UDP-glucosio per poter essere legato alla molecola di glicogeno di nuova sintesi.

B: il legame dell'UDP-glucosio alla catena di glicogeno avviene sull'estremità riducente, in posizione C6, poiché nell'estremità non riducente vi è la glicogenina.

C: i legami α-1,6-glicosidici, che costituiscono le ramificazioni delle molecole di glicogeno, si formano tramite l'intervento di un enzima ramificante, che catalizza il trasferimento di sei o sette residui di glucosio dall'estremità di una catena preesistente al gruppo —OH in posizione 6' di un'unità di glucosio della stessa catena.

Vero o falso

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Chimica

La β-ossidazione

A: La β-ossidazione si svolge principalmente nei globuli rossi, che presentano molti mitocondri, e nelle cellule del cervello, poiché gli acidi grassi sono in grado di attraversare la barriera emato-encefalica.

B: L'acido grasso, dopo essere penetrato nel citosol, viene legato al coenzima A con consumo di ATP, formando acil-CoA, cioè un tioestere metabolicamente attivo, poi viene trasferito dal citosol alla matrice mitocondriale per mezzo di carnitina.

C: Nel mitocondrio, l'acil-CoA subisce una serie di reazioni cicliche catalizzate che, al termine di ogni ciclo, producono una molecola di acetil-CoA, una di NADH + H⁺, una di FADH₂ e una di acil-CoA con due atomi di carbonio in meno.

D: L'acetil-CoA prodotto nel catabolismo degli acidi grassi è destinato a essere ulteriormente ossidato mediante transaminazione.

Vero o falso

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Chimica

Il destino metabolico degli amminoacidi

Gli amminoacidi, oltre a costituire le ________ e rappresentare una fonte di energia, vengono interconvertiti l'uno nell'altro, sono molecole di partenza per la produzione di ________ nel fegato e sono precursori di numerose molecole di grande importanza biologica, fra cui ormoni, come l'________, basi azotate, come l'adenina, ammine biogene come l'________ ed eme.

Posizionamento

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Chimica

L'eliminazione del gruppo amminico di un amminoacido

L'eliminazione del gruppo amminico legato al carbonio α di un amminoacido consiste nella combinazione di due processi, la ________ e la deaminazione ossidativa del glutammato, che viene catalizzata dalla ________, un enzima dipendente da NAD⁺ o NADP⁺ localizzato nei mitocondri. Nella deaminazione, si ha la produzione di ________ e la liberazione di ________ amminico sotto forma di NH₄⁺.

Posizionamento

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Chimica

Il metabolismo terminale

L'insieme delle reazioni a carattere ossidativo che si svolgono nei mitocondri e che costituiscono il fondamento per la produzione di energia cellulare viene chiamato metabolismo terminale: comprende tre vie metaboliche, le prime due avvengono nella ________ mitocondriale e permettono la completa ossidazione del piruvato a ________ e acqua mediante la sua decarbossilazione ossidativa e il ________ di Krebs. L'energia liberata in queste due fasi viene immagazzinata nelle molecole di NADH e FADH₂. Durante la terza fase, che ha luogo nella membrana interna dei mitocondri e che coinvolge l'ossigeno, l'energia del ________ e del FADH₂ viene utilizzata per convertire l'ADP e il fosfato inorganico in ________.

Completamento aperto

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Chimica

La fosforilazione ossidativa

La catena respiratoria si realizza sulla membrana ________ interna e il trasferimento degli elettroni è accompagnato da un simultaneo trasferimento di ioni H⁺ dalla matrice mitocondriale allo spazio intermembrana. L'accumulo di ioni H⁺ nello spazio intermembrana genera un gradiente elettrochimico ai due lati della membrana mitocondriale interna che è alla base del processo di fosforilazione ossidativa, in cui l'energia ________ del gradiente elettrochimico viene utilizzata per la sintesi di ATP dal complesso proteico ATP sintasi. La cessione di due elettroni da parte di una molecola di NADH + H⁺ alla catena respiratoria determina la sintesi di ________ di ATP, invece se il donatore è FADH₂, si ha la sintesi di ________ molecole di ATP.

Completamento chiuso

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