Metabolismo e Termodinamica in Bioenergetica

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Questions and Answers

Quale dei seguenti processi è un esempio di trasformazione termodinamica irreversibile?

  • Il movimento di un'auto in salita (correct)
  • L'evaporazione dell'acqua
  • La fotosintesi clorofilliana
  • La fusione del ghiaccio

Quale legge della termodinamica afferma che l'energia non si crea e non si distrugge, ma si trasforma?

La prima legge della termodinamica

Qual è il termine che definisce il massimo disordine di un sistema?

Entropia

Quali sono i tipi di trasformazione termodinamica, a seconda dei parametri considerati?

<p>Isoterma, Isometrica, Isobara, Adiabatica (B)</p> Signup and view all the answers

Un'altra misura della spontaneità di una reazione è l'energia libera di Gibbs.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Cosa sono gli enzimi?

<p>Le proteine che aumentano la velocità delle reazioni chimiche</p> Signup and view all the answers

Quale delle seguenti affermazioni riguardo agli enzimi è CORRETTA?

<p>Gli enzimi interagiscono con un substrato specifico attraverso il sito attivo (D)</p> Signup and view all the answers

Qual è il principale meccanismo con cui gli enzimi accelerano le reazioni?

<p>L'adattamento indotto</p> Signup and view all the answers

Quale tipo di inibizione enzimatica è caratterizzata dal legame permanente dell'inibitore al sito attivo dell'enzima?

<p>Inibizione irreversibile (B)</p> Signup and view all the answers

Cosa si intende per metabolismo?

<p>L'insieme delle reazioni chimiche che avvengono all'interno di una cellula.</p> Signup and view all the answers

Cosa sono le vie metaboliche?

<p>Sequenze di reazioni chimiche catalizzate da enzimi.</p> Signup and view all the answers

Quale delle seguenti affermazioni è CORRETTA riguardo alle vie metaboliche?

<p>Le vie del metabolismo terminale sono cicliche (B)</p> Signup and view all the answers

Cosa si intende per glicolisi?

<p>La degradazione del glucosio a piruvato.</p> Signup and view all the answers

Quale è il principale combustibile cellulare?

<p>Il glucosio</p> Signup and view all the answers

La respirazione cellulare avviene in condizioni anaerobiche.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Quali sono i prodotti finali della respirazione cellulare?

<p>Anidride carbonica (CO2) e acqua (H2O)</p> Signup and view all the answers

Quale organello cellulare è coinvolto nella fosforilazione ossidativa?

<p>I mitocondri</p> Signup and view all the answers

L'ATP sintasi è un complesso proteico situato sulla membrana mitocondriale interna.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

I procarioti sono cellule più complesse degli eucarioti.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Quale delle seguenti caratteristiche NON è tipica delle cellule procariotiche?

<p>Presenza di un sistema di membrane interne (A)</p> Signup and view all the answers

La membrana plasmatica è una struttura complessa che regola il passaggio di sostanze tra l'interno e l'esterno della cellula.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Quale dei seguenti tipi di trasporto NON è passivo?

<p>Trasporto attivo (D)</p> Signup and view all the answers

Cosa sono le acquaporine?

<p>Proteine integrali di membrana che facilitano il passaggio dell'acqua.</p> Signup and view all the answers

I canali ionici sono sempre aperti.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Quale tipo di trasporto cellulare coinvolge il legame di una proteina trasportatrice con il soluto?

<p>Trasporto facilitato</p> Signup and view all the answers

Cosa si intende per 'endocitosi'?

<p>Il processo di internalizzazione di materiale dall'esterno all'interno della cellula.</p> Signup and view all the answers

Quale dei seguenti processi è un esempio di endocitosi mediata da recettori?

<p>L'internalizzazione del colesterolo mediante LDL (A)</p> Signup and view all the answers

Cosa sono i lisosomi?

<p>Organelli cellulari delimitati da membrana che contengono enzimi idrolitici.</p> Signup and view all the answers

Qual è il pH ottimale per il corretto funzionamento degli enzimi lisosomiali?

<p>Acido, intorno a 5.</p> Signup and view all the answers

Cosa si intende per 'autofagia'?

<p>Degradazione controllata di componenti cellulari invecchiate o danneggiate.</p> Signup and view all the answers

Il reticolo endoplasmatico liscio è coinvolto nella sintesi delle proteine.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Qual è la funzione principale dell'ubiquitina?

<p>Marcare le proteine che devono essere degradate nel proteasoma.</p> Signup and view all the answers

Cosa sono i perossisomi?

<p>Organelli cellulari delimitati da membrana che contengono enzimi ossidativi.</p> Signup and view all the answers

Quale delle seguenti funzioni NON è svolta dai perossisomi?

<p>Sintesi di proteine di membrana (A)</p> Signup and view all the answers

Il citoscheletro è una struttura statica che fornisce supporto meccanico alle cellule.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Quali sono le tre principali funzioni del citoscheletro?

<p>Fornire supporto meccanico, consentire il movimento cellulare e il traffico di organelli.</p> Signup and view all the answers

Quali sono le tre principali categorie di filamenti del citoscheletro?

<p>Microtubuli, microfilamenti e filamenti intermedi.</p> Signup and view all the answers

I filamenti intermedi sono presenti solo nelle cellule eucariotiche.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Qual è la principale proteina dei microfilamenti?

<p>L'actina</p> Signup and view all the answers

I microtubuli hanno una struttura cava.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Quali sono le subunità che formano i dimeri di tubulina?

<p>Alfa-tubulina e beta-tubulina.</p> Signup and view all the answers

I microtubuli hanno una polarità.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Cosa si intende per 'instabilità dinamica' dei microtubuli?

<p>La capacità del microtubulo di polimerizzare e depolimerizzare rapidamente.</p> Signup and view all the answers

Cosa sono le MAP (proteine associate ai microtubuli)?

<p>Proteine che legano i microtubuli e ne modificano le proprietà.</p> Signup and view all the answers

La chinesina è una proteina motrice che si muove verso l'estremità 'meno' del microtubulo.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

La dineina è coinvolta nel trasporto retrogrado dei organuli cellulari.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Cosa è il centrosoma?

<p>Il centro di nucleazione dei microtubuli.</p> Signup and view all the answers

I centrioli sono presenti solo nelle cellule vegetali.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Cosa sono i microvilli?

<p>Proiezioni digitiformi della membrana plasmatica che aumentano la superficie di assorbimento.</p> Signup and view all the answers

I flagelli hanno la stessa struttura dei microvilli.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Termodinamica

Branca della biologia che studia le reazioni che governano le trasformazioni dell'energia in tutte le sue forme e la gestione dell'energia.

Sistema termodinamico

Organismo costituito da atomi e molecole, governato da parametri come temperatura, pressione, volume e stato di aggregazione.

Sistema termodinamico isolato

Non scambia né energia né materia con l'ambiente circostante.

Sistema termodinamico chiuso

Scambia energia, ma non materia con l'ambiente circostante.

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Sistema termodinamico aperto

Scambia energia e materia con l'ambiente circostante.

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Equilibrio dinamico

Uno stato in cui tutti i parametri termodinamici che specificano il suo stato non variano nel tempo, nonostante l'ambiente circostante sia in continuo mutamento.

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Trasformazione termodinamica

Un cambiamento nello stato di un sistema termodinamico.

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Trasformazione termodinamica chiusa

Tutti i parametri tornano allo stato iniziale.

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Trasformazione termodinamica aperta

Tutti i parametri sono modificati in modo stabile e non viene ripristinata la condizione iniziale.

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Trasformazione termodinamica reversibile

Il passaggio dallo stato iniziale allo stato finale avviene attraverso una successione intermedia di stati di equilibrio.

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Trasformazione termodinamica irreversibile

Gli stati intermedi della trasformazione non sono stati di equilibrio.

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Trasformazione isoterma

A temperatura costante.

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Trasformazione isometrica o isocora

A volume costante.

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Trasformazione isobara

A pressione costante.

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Trasformazione adiabatica

Non c'è scambio di calore tra due sistemi.

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I legge della termodinamica

L'energia di un sistema termodinamico non si crea né si distrugge, ma si trasforma, passando da una forma all'altra.

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I legge della termodinamica: implicazione

L'energia totale dell'universo deve rimanere costante.

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Calore di reazione (Q)

La quantità di calore che una reazione chimica libera nell'ambiente o assorbe dall'ambiente.

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Reazione endotermica

Reazione chimica che assorbe calore dall'ambiente.

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Reazione esotermica

Reazione chimica che rilascia calore nell'ambiente.

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II legge della termodinamica

Qualsiasi sistema tende spontaneamente verso una condizione di massimo disordine.

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Entropia (S)

Misura del disordine di un sistema.

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Energia libera di Gibbs (G)

Funzione di stato legata all'entalpia, energia totale del sistema, che coinvolge temperatura e variazione dell'entropia.

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Processo endoergonico

Processo chimico che richiede energia per avvenire.

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Processo esoergonico

Processo chimico che può verificarsi spontaneamente.

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Costante di equilibrio

Rapporto tra il prodotto delle concentrazioni dei prodotti e il prodotto delle concentrazioni dei reagenti.

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Enzima

Un catalizzatore biologico, una proteina che aumenta la velocità delle reazioni chimiche.

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Substrato

Molecola che si lega all'enzima, la cui trasformazione catalizza l'enzima.

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Sito attivo

Area sulla superficie dell'enzima dove si lega il substrato per effettuare la catalisi.

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Apoenzima

Parte proteica del complesso enzimatico.

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Cofattore

Parte non proteica del complesso enzimatico.

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Oloenzima

Complesso apoenzima + cofattore.

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Coenzima

Cofattore organico particolarmente complesso.

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Gruppo prostetico

Cofattore legato stabilmente all'apoenzima con legami covalenti.

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Zimogeno o proenzima

Enzima sintetizzato in forma inattiva e successivamente attivato.

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Numero di turnover o attività molecolare

Numero di molecole di substrato di cui una molecola di enzima catalizza la trasformazione nei prodotti nell'unità di tempo e in condizioni di reazioni ottimali.

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Study Notes

Bioenergetica, enzimi e metabolismo

  • Le cellule svolgono le funzioni vitali grazie all'energia ricavata dal cibo, che viene trasformata dagli enzimi.
  • L'energia introdotta nel corpo può essere convertita in energia termica o chimica.
  • L'energia termica corrisponde ai movimenti molecolari (traslazione, rotazione, vibrazione).
  • L'energia chimica è legata ai legami tra atomi e molecole.

Termodinamica

  • La termodinamica studia le trasformazioni energetiche negli organismi viven.
  • Un sistema termodinamico è isolato, chiuso o aperto a seconda dello scambio di materia ed energia con l'ambiente circostante.
  • Un sistema è in equilibrio dinamico se i parametri termodinamici non variano nel tempo.
  • Una trasformazione termodinamica è chiusa se i parametri ritornano allo stato iniziale, aperta se i parametri non ritornano allo stato iniziale e reversibile se gli stati intermedi sono stati di equilibrio.
  • La trasformazione è irreversibile se gli stati intermedi non sono di equilibrio.

Primo principio della termodinamica

  • L'energia non si crea né si distrugge, ma si trasforma.
  • La variazione di energia interna di un sistema è uguale alla differenza tra calore assorbito e lavoro compito.

Reazioni eso/endotermiche

  • Reazione endotermica: il sistema assorbe calore dall'esterno durante la reazione.
  • Reazione esoermica: il sistema cede calore all'esterno durante la reazione.

Secondo principio della termodinamica

  • L'entropia dell'universo tende ad aumentare. Le cellule mantengono l'ordine internamente ma aumentano il disordine dell'ambiente esterno.

Energia libera di Gibbs

  • La variazione di energia libera (ΔG) indica la spontaneità di una reazione.
  • Se ΔG è negativo la reazione è spontanea, se ΔG è positivo la reazione non è spontanea.
  • Se ΔG è zero la reazione è in equilibrio.

Enzimi

  • Sono catalizzatori biologici, che accelerano le reazioni chimiche senza essere consumati.
  • Il sito attivo dell'enzima interagisce con il substrato per catalizzare la reazione.
  • L'adattamento indotto permette di raggiungere una conformazione specifica.

Il numero di Turnover

  • Misura l'efficienza di un enzima. E' il numero di molecole di substrato che vengono trasformate in prodotto da una molecola di enzima in un'unità di tempo.

Inibizione enzimatica

  • Inibizione irreversibile: l'inibitore si lega covalentemente all'enzima.
  • Inibizione reversibile: l'inibitore si lega in modo non covalente all'enzima.
  • Inibizione competitiva: l'inibitore compete con il substrato per legarsi al sito attivo.
  • Inibizione non competitiva: l'inibitore si lega all'enzima in un sito diverso da quello attivo.

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