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Margherita Ruoppolo » 11.Il trasferimento di gruppi fosforici e l'ATP


Composti ad alto contenuto energetico

  • Sono composti la cui reazione con un altro composto presente nell’ambiente è accompagnata da una grande variazione di energia libera a temperatura e pH fisiologici come schematizzato in figura.
  • Le principali molecole ad alta energia sono ATP, fosfoenolpiruvato, 1,3-bifosfoglicerato, fosfocreatina, tioesteri.
  • I composti ad alta energia generano prodotti stabilizzati da:
    • delocalizzazione della carica
    • isomerizzazione
    • risonanza

Energie libere standard dei composti fosforilati

Il flusso dei gruppi fosfato va da composti donatori ad alta energia fino a composti accettori, come il glucosio o il glicerolo, che formano derivati fosforilati a bassa energia.

Energie libere standard dei composti fosforilati

Energie libere standard dei composti fosforilati


Adenosina trifosfato (ATP)

  • La molecola che rappresenta l’intermedio energetico comune è l’Adenosina trifosfato (ATP)
  • La struttura dell’ATP è riportata in prima immagine.
  • I dettagli sulle caratteristiche chimiche e sulla reazione di idrolisi sono contenuti nel video.
  • La carica energetica della cellula è mantenuta costante ed è data dal rapporto in seconda immagine.

Struttura dell’ATP

Il gruppo fosforico terminale dell’ATP viene trasferito ad una grande varietà di accettori chimici, che, attivati, sono suscettibili di ulteriori trasformazioni chimiche.

Struttura dell’ATP
Carica energetica della cellula
Reattività dei composti ad alto contenuto energetico, utilizzati dalla cellula

Fosfoenolpiruvato (PEP)

  • Il fosfoenolpiruvato è un intermedio del metabolismo dei carboidrati.
  • La struttura del PEP è riportata in figura.
  • Il piruvato prodotto dall’idrolisi del PEP è stabilizzato dalla tautomeria cheto-enolica secondo quanto spiegato nel video.
Reattività dei composti ad alto contenuto energetico, utilizzati dalla cellula

Reattività dei composti ad alto contenuto energetico, utilizzati dalla cellula


1,3-Bifosfoglicerato

  • L’1,3-bifosfoglicerato è un intermedio del metabolismo dei carboidrati.
  • La struttura dell’1,3-bifosfoglicerato è riportata in figura.
  • Il prodotto dell’idrolisi del fosfato in posizione 1 è stabilizzato dalla distribuzione della carica negativa sui due ossigeni del carbossilato, come spiegato in dettaglio nel video.
Reattività dei composti ad alto contenuto energetico, utilizzati dalla cellula

Reattività dei composti ad alto contenuto energetico, utilizzati dalla cellula


Fosfocreatina

  • La fosfocreatina riveste particolare interesse nell’attività muscolare.
  • Essa viene utilizza.ta per rigenerare l’ATP ogni volta che si compie un esercizio fisico vigoroso prima che la glicolisi si attivi
  • La struttura della fosfocreatina è riportata in figura.
  • I dettagli dell’idrolisi della fosfocreatina sono forniti nel video.
Reattività dei composti ad alto contenuto energetico, utilizzati dalla cellula

Reattività dei composti ad alto contenuto energetico, utilizzati dalla cellula


Prossima lezione

Le reazioni di ossido-riduzione di interesse biologico

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