Per metabolismo cellulare s’intende l’insieme di reazioni biochimiche che consentono ai viventi di accrescersi, di riprodursi e di svolgere compiti specifici. Nel metabolismo distinguiamo due tipi di reazioni opposte definite anabolica e catabolica: 
Una reazione si dice “anabolica”, cioè reazione “endoergonica” quando consuma energia. L’energia necessaria per queste reazioni proviene dall’ambiente sotto forma di energia luminosa (es. organismi autotrofi, come le piante). Esempio di reazione anabolica è la “fotosintesi”.
Una reazione si dice “anabolica”, cioè reazione “endoergonica” quando consuma energia. L’energia necessaria per queste reazioni proviene dall’ambiente sotto forma di energia luminosa (es. organismi autotrofi, come le piante). Esempio di reazione anabolica è la “fotosintesi”.
Una reazione si dice “catabolica”, cioè reazione “esoergonica” quando fornisce energia. Le molecole alimentari vengono degradate e liberano così l’energia contenuta nei loro legami, sotto forma di energia chimica (es. organismi eterotrofi, come gli animali). Esempio di reazione catabolica è la “respirazione”. 
La fotosintesi comprende due stadi, la fase luminosa e il ciclo di Calvin o fase oscura.
Durante la fase luminosa le molecole presenti nelle membrane dei tilacoidi trasformano l’energia solare in energia chimica (molecole di ATP e NADPH); la clorofilla scinde l’acqua in ioni H+ e O2 che fuoriesce nell’ambiente attraverso gli stomi delle foglie.
Durante la fase luminosa le molecole presenti nelle membrane dei tilacoidi trasformano l’energia solare in energia chimica (molecole di ATP e NADPH); la clorofilla scinde l’acqua in ioni H+ e O2 che fuoriesce nell’ambiente attraverso gli stomi delle foglie.
6H2O + luce ---> 12H+ + 6O2 + ATP + NADPHIl ciclo di Calvin o fase oscura, avviene nello stroma del cloroplasto e produce uno zucchero (glucosio) utilizzando sei molecole di diossido di carbonio (6CO2) e molecole di ATP e NADPH prodotti nella fase luminosa.
6CO2 + ATP + NADPH ---> C6H12O6
La respirazione cellulare comprende tre stadi, la glicolisi, il ciclo di Krebs e la catena di trasporto degli elettroni.
Nel citoplasma avviene la glicolisi: la molecola di glucosio (C6H12O6) si scinde in due molecole di acido piruvico e genera contemporaneamente due molecole di ATP e due di NADH.
Nel citoplasma avviene la glicolisi: la molecola di glucosio (C6H12O6) si scinde in due molecole di acido piruvico e genera contemporaneamente due molecole di ATP e due di NADH.
C6H12O6 ---> 2ac. piruvico + 2ATP + 2NADH
Prima di iniziare la seconda fase della respirazione, l’acido piruvico si lega ad una molecola detta coenzima A e si trasforma in acetil-CoA che entra nel mitocondrio e inizia il ciclo di Krebs.
2ac. piruvico + coenzima A ---> acetil-CoA
Il ciclo di Krebs, avviene nella matrice mitocondriale e genera sei molecole di diossido di carbonio (6CO2), otto di NADH, due di ATP e due di FADH2.
acetil-CoA ---> 6CO2 + 8 NADH + 2 ATP + 2 FADH2
La catena di trasporto degli elettroni, avviene nella membrana interna del mitocondrio e produce sei molecole di acqua (6H2O) e 34 molecole di ATP.
1/2O2 + 12H+ ---> 6H2O +34ATP
Flusso di energia attraverso la fotosintesi e la respirazione.
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