L'energia: termodinamica, reazioni chimiche e glicosi

Materie:	Riassunto
Categoria:	Scienze
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Data:	12.12.2005
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L’energia è la capacità di un corpo di produrre lavoro.
I rapporti energetici che si instaurano tra particelle di materia obbediscono alle LEGGI DELLA TERMODINAMICA. Oggetti di queste leggi sono i sistemi isolati (universo) che sono costituiti da parti che interagiscono tra loro ma non sono soggette ad alcuna forza esterna.
1° PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA: In un sistema isolato non si può né creare né distruggere energia, pur potendo questa essere trasformata da una forma ad un'altra infatti la quantità totale di energia rimane costante. In ogni trasformazione energetica l’energia fluisce da zone ad alta concentrazione di energia a zone di bassa concentrazione
2° PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA: qualsiasi cambiamento in un sistema isolato provoca una diminuzione della quantità di energia concentrata utile.
LA TERMODINAMICA E LE REAZIONI CHIMICHE: I reagenti nel corso di una reazione chimica si trasformano in prodotti. Le reazioni chimiche sono di due tipi: ESOERGONICHE e ENDOERGONICHE. Nelle prime i reagenti hanno più energia dei prodotti, nelle seconde ne hanno di meno e quindi la reazione avviene soltanto se il sistema riceve energia dall’esterno.
Le REAZIONI ESOERGONICHE perciò LIBERANO ENERGIA. Questa liberazione però fa si che la reazioni esoergoniche si mantengano senza un apporto netto di energia dall’esterno. Però la maggior parte delle reazioni richiede un piccolo apporto iniziale di energia(energia di attivazione).
Le REAZIONI ENDOERGONICHE invece RICHIEDONO ENERGIA dall’esterno, che gli organismi provvisti di clorofilla rilevano dalla luce solare.
I CATALIZZATORI vengono usati nelle cellule per accelerare le reazioni riducendo l’energia di attivazione.
Il ruolo dei catalizzatori è assunto dagli ENZIMI (che regolano le reazioni chimiche), proteine di diversi tipi, ciascuno altamente specifico. Sono proteine globulari tridimensionali che possiedono una regione incavata (sito attivo) a cui si legano le molecole dei reagenti. In queste reazioni i reagenti sono chiamati substrati. Affinché un substrato catalizzi una reazione esso deve poter accedere al sito attivo e poi substrato ed enzima devono possedere struttura molecolare reciprocamente adatta per poter interagire
L’ATP è un mezzo con cui la cellula trasporta l’energia dove ce n’è bisogno. L’energia però può essere trasferita per elettroni che vengono catturati da trasportatori di energia.
TRASPORTO PASSIVO: Interno verso l’esterno. DIFFUSIONE: avviene quando c’è differenza tra gradiente e conservazione, la velocità dipende dal gradiente. La diffusione finisce quando il gradiente è annullato. La cellula è semimpermeabile perciò si parla di diffusione semplice. Si parla di diffusione facilitata quando le sostanze passano attraverso canali proteici o con l’intervento di una proteina trasportatrice. OMOSI: Si basa sulla semimpermeabilità di una cellula.
TRASPORTO ATTIVO: Sfrutta l’energia di una cellula per far attraversare alle molecole la membrana plasmatica. Le proteine adibite presentano due siti attivi. La prima riconosce una molecola specifica(ione di calcio). Il secondo cattura una molecola trasportatrice di guercia
LA FOTOSINTESI CLOROFILLIANA sfrutta l’energia della luce solare per convertire reagenti a basso contenuto di energia(biossido di carbonio e acqua) in un prodotto di elevato contenuto energetico(zucchero, glucosio, ossigeno). Avviene nei cloroplasti formati da membrana che racchiude lo stroma. Qui ci sono i tilacoidi e la clorofilla. La reazione chimica coinvolge più enzimi. Esistono due reazioni che si svolgono in due diverse zone del cloroplasto, cioè nello stroma a nei tilacoidi. Si tratta delle reazioni della fase luminosa e della fase oscura.
REAZIONE DELLA FASE LUMINOSA: La clorofilla ed altri pigmenti presenti sulle membrane dei tilacoidi catturano la luce dell’energia solare e ne trasformano una parte in energia chimica immagazzinandola nelle molecole trasportatrici. REAZIONE DELLA FASE OSCURA: gli enzimi presenti nello stroma si servono dell’energia contenuta nelle molecole trasportatrici per attivare la sintesi del glucosio.
LIBERAZIONE DI ENERGIA: GLICOSI E RESPIRAZIONE CELLULARE: Gli organismi autotrofi ed eterotrofi devono trasformare l’energia del glucosio nell’energia più facilmente utilizzabile dell’ATP.
GLICOSI: è la demolizione della molecola di glucosio e avviene nel citoplasma della cellula. Essa è una sequenza di reazioni nelle quali la molecola di glucosio viene scissa in due molecole di un composto a tre atomi di carbonio(acido piruvico). Così si ottengono due molecole di ATP e due di NADH. Nelle cellule con ossigeno, le due molecole di acido puruvico sono sottoposte al processo aerobico di respirazione; Dove non c’è ossigeno le due molecole sono sottoposte al processo anaerobico di fermentazione