Conservare l'energia:
1. Fotosintesi: Le piante e alcuni batteri usano la luce solare per convertire l'anidride carbonica e l'acqua in glucosio (uno zucchero semplice) e ossigeno. Questo processo immagazzina energia dalla luce solare nei legami chimici del glucosio.
2. Respirazione cellulare: Tutti gli organismi viventi abbattono il glucosio e altre molecole alimentari attraverso la respirazione cellulare, estraendo energia e conservarla sotto forma di ATP. Questo processo si verifica in tre fasi principali:
* Glycolisi: Il glucosio viene suddiviso in piruvato, generando una piccola quantità di ATP.
* Ciclo di Krebs (ciclo di acido citrico): Il piruvato viene ulteriormente scomposto, producendo più portatori di ATP ed elettroni (NADH e FADH2).
* Catena di trasporto di elettroni: Gli elettroni di NADH e FADH2 vengono trasmessi una catena di molecole, rilasciando energia utilizzata per pompare i protoni su una membrana. Questo crea un gradiente protonico che guida la produzione di una grande quantità di ATP.
Utilizzo dell'energia:
* ATP come valuta energetica: L'ATP è come la "valuta energetica" della cella. Memorizza energia nei suoi legami fosfato. Quando una cellula ha bisogno di energia, abbatte l'ATP, rilasciando energia e formando ADP (adenosina difosfato) e un gruppo di fosfato libero.
* Processi che richiedono energia: ATP fornisce energia per una vasta gamma di processi cellulari, tra cui:
* Contrazione muscolare: ATP alimenta lo scorrimento dei filamenti muscolari, consentendo il movimento.
* Trasporto attivo: ATP alimenta le pompe che muovono le molecole attraverso le membrane cellulari contro il loro gradiente di concentrazione.
* Biosintesi: L'ATP fornisce energia per la costruzione di molecole complesse come proteine e acidi nucleici.
* Segnalazione cellulare: L'ATP è coinvolto nella comunicazione cellulare e nelle vie di segnalazione.
* trasmissione dell'impulso nervoso: L'ATP viene utilizzato per mantenere i gradienti elettrochimici che guidano gli impulsi nervosi.
Punti importanti:
* L'energia non viene creata o distrutta, solo trasformata. Le cellule non creano energia, semplicemente la trasformano da una forma all'altra.
* ATP viene costantemente riciclato. Le cellule si rompono e ricostruivano continuamente l'ATP, fornendo una costante offerta di energia.
* La respirazione cellulare è un processo altamente efficiente. Estrae una quantità significativa di energia dal glucosio, convertendolo in ATP.
In sintesi, le cellule immagazzinano energia nei legami chimici di glucosio e altre molecole e quindi convertono questa energia in una forma utilizzabile - ATP - attraverso la respirazione cellulare. ATP quindi alimenta una vasta gamma di processi cellulari, consentendo la vita come la conosciamo.
