Metabolismo cellulare

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Categoria:Biologia

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METABOLISMO CELLULARE: chimica delle biomolecole

La cellula è il sito dove avviene una serie di reazioni organiche interdipendenti che consentono le trasformazioni molecolari indispensabili alla vita. Il metabolismo è l’insieme dei processi in base ai quali un organismo crea o ricostruisce i materiali di cui è formato e ottiene l’energia necessaria per la sua crescita e funzionalità. I processi metabolici dei vari organismi sono molti e complessi e il loro studio è oggetto di una intera disciplina: la BIOCHIMICA.
Possiamo suddividere il metabolismo della cellula in due classi di reazioni: quelli che producono l’energia indispensabile al suo funzionamento e quelle preposte alla sintesi di materiali necessari alla crescita e alla rigenerazione. In realtà i tipi di reazioni originate da questi processi sono in numero notevolmente inferiore a quelle realizzabili in laboratorio.
Negli organismi non è possibile, infatti, realizzare condizioni drastiche come quelle necessarie, ad esempio, per le reazioni di sostituzione elettrofila aromatica, per le quali spesso sono previste alte concentrazioni di acidi a elevata temperatura. Infatti, tutte le reazioni biochimiche avvengono a temperatura e pressione ambiente e, praticamente, sempre in solvente acquoso. Da queste premesse si giustifica che le biomolecole non possono avere gruppi funzionali che reagiscono subito con l’H2O, o che ne facilitano la solubilizzazione. Un’altra caratteristica importante che distingue le bioreazioni dalle comuni reazioni di laboratorio consiste nel fatto che le reazioni biologiche sono controllate dagli enzimi. Grazie alla loro presenza, reazioni difficilmente realizzabili a condizioni normali possono avvenire rapidamente, anche a temperatura ambiente. La complessità del metabolismo non dipende dalla complessità dell’organismo. Le funzioni vitali di tutti gli organismi viventi, infatti, sono assicurate dagli stessi tipi di reazioni chimiche e poco importa se la cellula nella quale esse hanno luogo appartenga all’uomo o a un semplice batterio.
I prodotti finali del metabolismo sono composti organici facilmente isolabili che hanno un’enorme importanza nello studio della chimica organica; essi costituiscono un’importante gamma di composti denominati prodotti naturali che si suddividono in metaboliti primari e secondari.
I metaboliti primari sono riscontrabili, praticamente, in tutti gli organismi, e i processi nei quali essi sono coinvolti vengono denominati processi metabolici primari; ad essi appartengono gli ZUCCHERI SEMPLICI e i loro derivati, i 20 AMINOACIDI ESSENZIALI e gli ACIDI GRASSI.
La distribuzione dei metaboliti secondari, che non sono di “secondaria importanza”, dipende esclusivamente dalla specie di appartenenza dell’organismo; essi sono responsabili dei processi metabolici secondari e comprendono i TERPENI, gli STEROIDI, gli ALCALOIDI. Il ruolo dei metaboliti secondari non p ancora del tutto noto.

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