Cos'è il metabolismo cellulare?

Il metabolismo delle cellule è un termine generale che copre tutte le reazioni chimiche che convertono l'energia o usano energia all'interno di una cellula.Le cellule dell'uomo e molti altri organismi multicellulari usano il processo di respirazione aerobica per convertire il cibo in energia.Le piante e alcuni microrganismi eseguono il processo di fotosintesi.Altri organismi usano la respirazione o la fermentazione anaerobica, i tipi di metabolismo cellulare che non richiedono ossigeno.

Si verificano due tipi di reazioni chimiche nel metabolismo cellulare, nelle reazioni cataboliche e nelle reazioni anaboliche.Le reazioni cataboliche producono energia per l'uso della cellula, mentre le reazioni anaboliche richiedono energia per creare molecole necessarie affinché la cellula continui a funzionare.Le cellule immagazzinano energia sotto forma di adenosina trifosfato (ATP), che è creata da reazioni cataboliche e utilizzata da reazioni anaboliche. La respirazione aerobica scompone le fonti organiche di carbonio, come carboidrati, proteine e grassi.Innanzitutto, il processo di glicolisi abbatte una molecola di glucosio e mdash;uno zucchero con sei atomi di carbonio e mdash;In due molecole di piruvato, due molecole di nicotinamide adenina dinucleotide (NADH) e due molecole di ATP.Il ciclo di Krebs, chiamato anche ciclo del ciclo di acido citrico (CAC) o dell'acido tricarbossilico (TCA), abbatte ulteriormente il piruvato creato durante la glicolisi in anidride carbonica e acqua, creando altre due molecole di ATP nel processo.Un meccanismo chiamato catena di trasporto di elettroni trasferisce gli atomi di idrogeno da NADH all'ossigeno.Questo trasferimento rilascia energia, che viene utilizzata per creare altre 34 molecole di ATP.

La glicolisi e il ciclo di Krebs si svolgono allo stesso modo nella respirazione anaerobica come nella respirazione aerobica.Nella catena di trasporto di elettroni, tuttavia, molecole inorganiche e mdash;molecole che non contengono carbonio e mdash;sono usati come accettore di elettroni al posto dell'ossigeno.Il tipo di molecola inorganica utilizzata dipende dall'organismo.Ad esempio, alcuni organismi usano composti contenenti zolfo e alcuni usano composti contenenti azoto.La respirazione anaerobica produce un totale di 36 molecole di ATP, al contrario di 38 per la respirazione aerobica. La fermentazione è un'altra forma di metabolismo anaerobico, ma a differenza della respirazione anaerobica, non coinvolge una catena di trasporto di elettroni o il ciclo di Krebs.La glicolisi scompone molecole organiche per creare energia.Poiché la glicolisi è l'unica reazione che si svolge nella fermentazione, produce solo due molecole di ATP per molecola di glucosio.

piante e alcuni microrganismi, tutte classificate come fotoautotrofi, ottengono la loro energia da una forma di metabolismo cellulare chiamato fotosintesi di fotosintesi, piuttosto che la respirazione.I fotoautotrofi ottengono energia dalla luce e la convertono in energia chimica sotto forma di ATP.Le cellule usano quindi l'ATP per convertire l'anidride carbonica in glucosio e altri nutrienti di cui l'organismo ha bisogno.