Biologia - Scuola secondaria di secondo grado Metabolismo Energia e cellula NAD e FAD

Capitolo 6: Il metabolismo: concetti di base

20 esercizi

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Chimica

Le reazioni anaboliche

L'insieme delle reazioni di sintesi viene indicato come ________ e porta alla «costruzione» di molecole utili alla cellula. Gran parte delle reazioni anaboliche sono sfavorite da un punto di vista termo________ e perciò non possono decorrere spontaneamente; tuttavia nelle cellule queste reazioni avvengono grazie alla partecipazione di molecole di ________, che viene scisso in ADP e fosfato inorganico. Quindi tutte le reazioni in cui sono sintetizzate molecole complesse a partire da precursori più semplici ________ ATP.

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Biologia

Composti a elevata energia libera di idrolisi

Una frazione significativa dell'________ che si libera nel trasferimento progressivo degli ________ sull'ossigeno è utilizzata per sintetizzare molecole di ATP, dove viene depositata. I legami a ________ contenuto energetico dell'ATP possono essere «trasferiti» reversibilmente ad altre molecole che presentano legami col fosfato «ricchi di energia»; queste, oltre l'ATP, comprendono l'ADP, gli altri nucleosidi ________, ma anche molecole come la fosfocreatina in cui è presente un legame fosfoammidico.

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Sintesi e idrolisi dell'ATP: un accoppiamento energetico

Nel corso del metabolismo l'ADP nelle reazioni cataboliche viene continuamente prodotto da ATP e fosfato a spese dell'energia liberata, e viene rapidamente consumato nelle reazioni anaboliche, cui fornisce catalizzatori per renderle termodinamicamente possibili.

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L'adenosintrifosfato

Quali di queste definizioni descrivono l'ATP?

A: è un nucleoside trifosfato

B: è una molecola a bassa energia

C: libera energia se idrolizzato

D: è una molecola molto stabile

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L'idrolisi dell'ATP

L'ATP, come gli altri nucleosidi difosfato e altre molecole chimicamente differenti, è definito come una «molecola a bassa energia di idrolisi», per sottolineare che l'energia che si libera quando viene carbossilato uno dei due legami carbossilato (di solito l'ultimo) è tra il doppio e il triplo di quella liberata dalle normali azioni di idrolisi.

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La fosfocreatina

Nella fosfocreatina è presente un legame ________: è una ________ di fosfato ad alta ________ che può essere istantaneamente trasferito sull'ADP attraverso la reazione catalizzata dalla ________ cinasi, un importante ________ presente soprattutto nel tessuto muscolare e nel ________.

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La fosforilazione del glucosio

Molte sostanze non entrano come tali nelle vie ________, bensì in una forma modificata che conferisce loro un contenuto energetico e quindi una ________ chimica maggiori. Per esempio il glucosio (e gli altri ________) per poter essere sfruttato metabolicamente dalla cellula deve essere ________, ossia trasformato in un ________ fosforico con consumo di ATP.

Posizionamento

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Il controllo delle concentrazioni intracellulari degli enzimi

La concentrazione ________ di un enzima può essere variata attraverso la concertazione di due eventi: il controllo della velocità di ________ dei geni che codificano tale ________ e il controllo della degradazione intracellulare dell'enzima stesso. L'aumento del primo dei due processi associato ________ del secondo determina come effetto finale l'incremento della concentrazione intracellulare dell'enzima; al contrario, la diminuzione del primo processo associata all'aumento del secondo si traduce nella ________ della concentrazione dell'enzima stesso.

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La velocità delle vie metaboliche

La velocità di un'intera via ________ può essere controllata regolando l'attività dell'________ che catalizza una delle prime reazioni, in genere quella più lenta, della via stessa. Spesso questi enzimi regolatori sono proteine ________ che agiscono come interruttori molto sensibili alla presenza di ________, prodotti ed effettori allosterici.

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L'equilibrio dinamico

Si dice stato stazionario un insieme di condizioni in un sistema ________ in cui la formazione e la ________ dei singoli componenti sono in equilibrio in modo che il sistema non subisca variazioni nel tempo: inoltre, il concetto di ________ dinamico è molto importante in biochimica, infatti i processi attraverso cui vengono prodotte e trasformate le molecole organiche sono regolati in modo che queste sostanze si trovino entro la cellula a una concentrazione ________. Per esempio, un aumento del livello di glucosio nel sangue, dopo un pasto, induce immediatamente reazioni metaboliche che stimolano ________ metabolica del glucosio.

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Il FAD

Nel FAD, oltre al nucleotide adenilico è presente un secondo nucleotide atipico in cui non compare uno ________, ma un polialcol, il ribitolo, e la base ________ – l'isoallossazina – è la parte della molecola che può legare reversibilmente due atomi di ________ trasformando il nucleotide nel derivato ridotto, il FADH2. Il complesso ribitolo-isoallossazina prende il nome di riboflavina, nota anche come vitamina ________.

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Il controllo dell'attività degli enzimi

Il feedback (retroazione) ________ controlla l'attività di numerosi ________ regolatori di vie metaboliche: il ________ finale della via è un effettore ________ dell'enzima chiave della via stessa, con la finalità di inibire la trasformazione del ________ iniziale nel primo intermedio metabolico.

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Biologia

Il glicogeno

Il glicogeno:

A: è un lipide di riserva

B: è localizzato prevalentemente nel fegato e nei muscoli

C: la sua sintesi è detta glicogenosintesi

D: serve da molecola di deposito del saccarosio

Scelta multipla

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Biologia

Le funzioni del metabolismo

Quali sono le funzioni del metabolismo?

A: Produrre energia.

B: Attivazione e degradazione di sostanze.

C: La sola sintesi di molecole.

D: La sola degradazione di sostanze.

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Il NAD

Il NAD è:

A: costituito da una molecola di saccarosio e due basi azotate

B: formato da due basi azotate: la nicotinammide e l'adenina

C: un coenzima con funzione di trasporto di elettroni

D: un coenzima che subisce un legame irreversibile con uno ione ioduro

Scelta multipla

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Le vie metaboliche

Una via metabolica è una sequenza di ________ chimiche catalizzate da specifici ________, in cui il prodotto della prima reazione è il ________ della seconda, il ________ di questa è il reagente della terza, e così via fino al prodotto ultimo della via: le molecole prodotte e utilizzate in una via metabolica prendono il nome di ________ metabolici.

Posizionamento

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Biologia

Le reazioni endoergoniche

Una reazione endoergonica:

A: ha un equilibrio spostato a sinistra

B: è una reazione spontanea e veloce

C: avviene per idrolisi dell'ATP

D: grazie alll'ATP subisce uno spostamento dell'equilibrio di reazione verso destra

Vero o falso

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I trasportatori di elettroni

I sistemi redox NAD⁺/NADH + H⁺ e FAD/FADH₂ sono riceventi primari di elettroni nel metabolismo riduttivo; essi sono un gruppo di enzimi (fosforilasi) che catalizzano reazioni irreversibili con i substrati.

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Biologia

Il principio della massima economia

Su cosa si basa il principio della massima economia?

A: Sul controllo dei processi metabolici.

B: Sulla degradazione delle sostanze inutili e produzione di sostanze utili nei momenti opportuni.

C: Sul risparmio energetico indipendente dal metabolismo.

D: Su un controllo indipendente dall'attività enzimatica.

Vero o falso

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Biologia

La pompa sodio-potassio

La pompa sodio-potassio:

A: trasporta il potassio fuori dalla cellula

B: trasporta il sodio fuori dalla cellula

C: utilizza ATP per trasportare gli ioni contro gradiente

D: è un trasportatore passivo

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