BIOLOGIA - Lezione 18 - Il Ciclo di Krebs | Metabolismo Cellulare

[Musica] bentornati in questo nuovo video in cui andremo a vedere come si svolge il ciclo di grace.

Il ciclo di crabs è quella parte del metabolismo e più precisamente del catabolismo che avviene successivamente all'amico lisi, ovviamente dal momento in cui il piruvato non entri in fermentazione. Dobbiamo tenere a mente che il processo del ciclo di crabs prende anche altri nomi, come ad esempio ciclo dell'acido citrico oppure ciclo degli acidi 3 carbossilici, ma noi in questo video lo chiameremo semplicemente ciclo di craps, che è anche il nome più comune con cui si tratta in buona parte delle scuole e degli esami universitari.

Innanzitutto, prima di partire, dobbiamo andare a fare un piccolo riepilogo e andare a trattare una molecola che finora non abbiamo ancora visto. Abbiamo già visto come il nav ossidato, o meglio detto nahed più, come vedete in figura, con l'aggiunta di due elettroni si va a ridurre. Tenete conto che tutte le molecole quando gli si aggiungono elettroni si dice che si riducono, quando perdono elettroni si dice che si ossidano. Quindi il nav più con due elettroni si riduce.

Da dove arrivano questi due elettroni? Molto spesso arrivano da una reazione chimica, solitamente di decomposizione, di scomposizione di una molecola. Quindi quando noi rompiamo un legame, questo legame potrebbe rilasciare degli elettroni che vengono presi da questa molecola chiamata nav. Come abbiamo già detto, gli elettroni trasportano dell'energia. Il fatto di rompere o formare legami vuol dire appunto liberare energia se rompiamo un legame, oppure conservare energia nel momento in cui formiamo un legame. L'energia viene conservata all'interno di quel legame. Siccome i legami sono fatti da elettroni, sappiamo che spostando elettroni, stiamo appunto spostando dell'energia. Di conseguenza, quando il nardò ossidato prende due elettroni, possiamo anche dire che il nord si è caricato di energia, diventandone ridotto. Il lad ridotto, quindi, sta trasportando energia.

Infatti, questa molecola, il nav, e vedremo tra poco anche il fan, vengono chiamate appunto molecole trasportatrici di energia, perché trasportano gli elettroni, i quali contengono energia. L'altra molecola di cui stiamo parlando, il fab, molecola molto simile al nab, che serve per gli stessi scopi, è semplicemente anche il fan. Prendendo gli elettroni si carica sostanzialmente, si dice si riduce, e ovviamente di conseguenza. Invece, nel momento in cui on and off ad vanno a cedere gli elettroni, si ossidano. Molto spesso mi sentirete chiamare il no del fado si dati semplicemente nabe fad, mentre invece in are the five ridotti si chiama non a dacca e fa ad h 2.

Altra cosa da tenere ben a mente è che il nasdaq a il fa a dacca 2, cioè na the fall ridotti, possono passare l'energia ad una molecola chiamata atp. L'atp l'abbiamo già vista in molte delle elezioni precedenti ed è quella molecola che viene utilizzata come moneta di scambio energetico all'interno di una cellula, o meglio, all'interno proprio di tutto il nostro organismo. E cioè, quando ci serve energia, viene consumata tipi, quando invece l'energia la vogliamo conservare, viene formata tipi. L'atp quando si scarica, e cioè che rilascia energia, diventa adp, cioè adenosina di fosfato. Quando invece l'energia la conserviamo dentro la molecola di atp, appunto da dp si ritrasforma in atp, cioè adenosina trifosfato.

Ecco, dovete sapere che il na del five ridotti, cioè nada che fa dacca 2, non riescono poi a essere delle buone monete di scambio per l'energia, cioè il nostro organismo non riesce ad utilizzarli poi quando gli serve l'energia. E allora semplicemente ilna del food devono passare quell'energia, e cioè quegli elettroni, in qualche modo all'atp. Ecco perché ho fatto tutto questo preambolo, perché vedremo che nel ciclo di crepe si creano tanti nada che fa ad h 2, poca tipi, ma bisogna anche sapere che poi successivamente tutti quei né a dacca a dacca 2 andranno a trasformarsi in atp, e cioè andranno a passare l'energia che hanno ricavato dal ciclo di crabs in atp.

Quando lo faranno, lo faranno nella fosforilazione ossidativa, e cioè quel piccolo passaggio che viene in parallelo, avviene quindi in parallelo e non dopo, attenzione, avviene in parallelo al ciclo di craps. Questi due processi, ciclo di craps e fosforilazione ossidativa, si chiamano respirazione cellulare. E ovviamente tratteremo la fosforilazione nella prossima lezione. Oggi ci concentriamo sul ciclo di craps.

E per fare questo, andiamo a ripassare come si può arrivare al ciclo di craps. E poi, come vi ho già detto, di conseguenza la fosforilazione ossidativa. E quindi, nel momento in cui manca ossigeno all'interno della cellula, si va incontro fermentazione, che abbiamo visto nel video precedente, che vi lascio qua in alto nelle schede. Quando invece c'è presenza di ossigeno nella cellula, semplicemente il catabolismo prosegue nel migliore dei modi, e cioè andrà a formare tantissima energia, andrà a distruggere completamente la molecole di glucosio iniziale, andando a separare tutti i legami tra i carboni e quindi conservando poi tutta quell'energia che se ne libera. Questo lo fa attraverso il ciclo di craps.

Precisiamo dove vi è nel ciclo di craxi. Il ciclo di crabs avviene nella matrice mitocondriale. Cosa sono i mitocondri? Gli abbiamo visti nella lezione riguardante le cellule eucariote. I mitocondri sono questi organelli formati da una doppia membrana. Perché è una doppia membrana? Perché molto probabilmente sono derivati da cellule procariote che sono state inglobate dentro cellule eucariote e di conseguenza hanno sviluppato questo rapporto di simbiosi con le cellule eucariote, cioè le nostre. Questo è successo perché i mitocondri sono degli organelli molto utili alle nostre cellule, perché ci aiutano a svolgere il metabolismo, o meglio, producono tantissime energie dal catabolismo, andando a svolgere quelle funzioni definite aerobi, e cioè in presenza di ossigeno.

E infatti, il ciclo di crabs, che avviene appunto in presenza di ossigeno, avviene proprio all'interno dei mitocondri, dove avviene nella matrice mitocondriale, e cioè esattamente all'interno del mitocondrio, all'interno della membrana interna, si potrebbe dire. Questo perché va precisato, perché esattamente lì vicino, e cioè sulla membrana interna, avviene un processo definito fosforilazione ossidativa, di cui vi ho parlato poco fa e che andremo a vedere ovviamente nella prossima lezione.

Possiamo quindi dire che dopo la glicolisi, il piruvato, e cioè quelle molecole na che è uscita dalla glycol easy, verrà trasportata all'interno del mitocondrio e nella matrice, cioè il centro del mitocondrio, effettuerà il ciclo di craps. Le molecole che vengono prodotte dal ciclo i crabs, e cioè na dacca e fa a dacca 2, vengono trasportate lì vicino sulla membrana interna del mitocondrio per fare la fosforilazione, cioè passare quell'energia all'atp. Ecco, in sintesi, sostanzialmente ciclo di crepe se fosforilazione fanno questo: dal ciclo i crabs si rompono gli ultimi legami del glucosio, andando a produrre nada che fa dacca 2 che trasporta l'energia. Queste molecole trasportatrici di energia poi andranno a situarsi sulla membrana interna del mitocondrio e andranno a fare fosforilazione. Tramite la fosforilazione passano questa energia all'atp.

Vedremo, però, ovviamente, come avviene il tutto. Nella maggior parte organismi, i prodotti dell'agricoltura scono ulteriori trasformazioni in una serie di reazioni che appunto vengono chiamate ciclo di craps. Si svolgono, come abbiamo detto, nella matrice mitocondriale. Il collegamento tra agricoli isee ciclo di grace, però, avviene attraverso una reazione molto importante, in cui l'acido piruvico prodotto dalla vico lisi, ricordiamoci, acido piruvico è uguale a dire piruvato, sono la stessa molecola, sono sinonimi queste due parole. Il piruvato, quindi, perde un atomo di carbonio e si lega a un particolare enzima chiamato quinzi ma a, o semplicemente abbreviato coa.

Ecco, questa cosa molto interessante, cioè prima di entrare nel ciclo di craps, semplicemente il piruvato subisce un passaggio. Un passaggio che, come possiamo vedere nella figura in alto a sinistra, va a perdere un carbonio, va a perdere un carbonio sotto forma di co2. Di conseguenza, dentro il ciclo di craps, ci entrano solamente due carboni derivanti dallo zucchero iniziale, cioè dal glucosio da cui eravamo partiti in glicolisi. Quindi, in questo passaggio viene perso un atomo di carbonio sotto forma di co2. Dopo che viene decarbossilasi il piruvato, si dice così quando viene perso un carbonio, allora quello che ne rimane, che è un gruppo acetil e, cioè un gruppo formato da due carboni, si chiama acetil e, e può entrare finalmente nel ciclo di craps.

E andiamo a vedere come avviene la decarbonizzazione del piruvato. Il privato prodotto nel citoplasma dalla vicoli si entra nella matrice mitocondriale grazie ad una proteina di trasporto che, tra l'altro, vi anticipo, consuma dell'atp. Quindi qua abbiamo una piccola spesa di atp che poi ci sarà sicuramente restituita alla fine del processo. Nella matrice, la più rubato da idrogeno xi, che un enzima, trasforma il piruvato in acetico. Andiamo a vedere in che modo. Vediamo il piruvato, vediamo che tramite la riduzione di un ad che diventa ad h, viene persa una co2 e c'è un carbonio, qua lo vediamo segnalato in rosso. Questo mi rubato si trasforma di conseguenza in acido acetico. L'acido acetico, però, non ha finito quale il processo, perché andrà a legarsi al coenzima che qua lo vedete simboleggiato conco a s h. Non vi preoccupate del simbolo sh, semplicemente una parte di questo enzima ci serve specificarlo per far vedere dove si aggancia. Ecco che questo qua va a legarsi a quello che l'acido acetico, e cioè il gruppo acetil e. Di conseguenza, questa molecola che entrerà nel ciclo di grace finalmente si chiama acetil qua, perché è un acetil è legato al coenzima a.

Andiamo a vedere in questa immagine ancora meglio cosa succede. Una molecola da tre carboni, e più rubato, perde un carbonio, vedete, sotto forma di co2, tramite la riduzione di un ad e grazie all'aggiunta del coenzima a. Ovviamente, tutta quest'operazione, così come tutto il ciclo di crabs, avviene in parallelo per due molecole di piruvato, perché ricordiamoci che si sviluppano dall agricoli xi due molecole di piruvato, perché derivano ovviamente dalla separazione di un glucosio formato da sei atomi di carbonio.

E allora, finalmente, andiamo a vedere cosa succede nel ciclo di craxi. Qua finalmente si ha la completa suddivisione, rottura dei legami che componevano la molecola di glucosio iniziale, perché qua abbiamo la rottura dell'ultimo legame tra i due carboni, andando a formare due molecole di co2 che vanno via, vanno a liberarsi. Inoltre, però, la cosa molto importante che ci interessa è che in questo ciclo, ovviamente, grazie alla rottura dei legami col carbonio, si produce tanta energia. Questa energia viene incanalata nelle molecole che abbiamo chiamato prima, nada che fa dacca 2. Vedremo che si forma anche un atp. È infatti andiamo a osservare il ciclo come avviene.

Guardate, il ciclo parte, dobbiamo iniziare qui a sinistra, perché dentro il ciclo è già presente una molecola fatta da quattro atomi di carbonio chiamata, lo vedete qua, o sull accettato. Poi questi quattro atomi di carbonio che semplicemente facevano già parte del ciclo, vengono a legarsi con la nostra moglie coleen a derivante dalla glicolisi, e cioè la cetica a ceti, il quale legata a dos all'acetato forma il citrato. In questo caso, ci troviamo quindi di fronte una molecola con 6 atomi di carbonio, vedete, 6 c, cioè 6 carboni. Ora vediamo che tramite vari passaggi abbiamo la produzione di nand h e quindi energia e co2, e cioè qua si è staccato un carbonio, e infatti vediamo come adesso abbiamo una moglie coleen a formata solo più da 5 atomi di carbonio. Tramite un altro passaggio, abbiamo di nuovo la formazione di energia perché si rompe un legame e si stacca un altro carbonio, vedete co2 che si libera, e infatti la moglie coleen a successiva è formata solo da quattro atomi di carbonio.

Ora noi da questa molecola da quattro atomi di carbonio, che ovviamente non è lo stallo accettato iniziale, dobbiamo riarrangiarla per farla ritornare sull acetato e quindi ri far partire il ciclo. In questi passaggi per ri arrangiare la molecola, sia la formazione di un atp, vedete, formazione di gtp, che non vi preoccupate, è molto simile alla tipi, e infatti mi fa vedere come poi viene trasformata in atp, formazione di fahd h2, formazione di un altro da dacca, e quindi abbiamo la formazione di tre molecole di na dacca, un atp e un fa ad h 2. Tutte queste molecole ne sono molecole in sé che contengono energia. In tutto questo, abbiamo perso gli ultimi due carboni che facevano parte del nostro zucchero nel nostro glucosio iniziale.

Al termine, quindi, del ciclo, gran parte dell'energia della molecola di glucosio di partenza, ora tra l'altro completamente demolita, è rimasta negli elettroni rimossi dagli atomi di carbonio e trasferiti ai trasportatori di elettroni, che abbiamo detto sono lena dacca a dacca 2. Ed ora vediamo esattamente cosa si trova dentro il ciclo di crabs. Ecco, fino a pois, come vedete, a me preme indicarvi il motivo, cioè la motivazione per cui avviene il tutto, perché semplicemente per andare poi a studiare le varie molecole del ciclo è un lavoro mnemonico, e cioè basta ricordarsi i nomi e a quel punto avete già fatto. Per cui, secondo me, è molto importante capire perché avviene tutto il ciclo e cosa avviene nel ciclo, e di conseguenza poi andare a studiare tutte le molecole ne che ne fanno parte, ovviamente se vi viene richiesto nell'esame, e andare a studiare anche magari, se fate biochimica, gli enzimi che prendono parte a queste reazioni.

Sono sostanzialmente 8 reazioni, in realtà poi sarebbero nove, perché le andiamo a vedere. Nella prima fase si forma il citrato e si perde il coenzima a, e cioè la cet il coap heard il coah e diventa citrato legandosi con lo sa l'acetato. Poi il citrato va a fare una reazione molto veloce, cioè diventa cissa comitato tramite la perdita di h2o, che però riacquisisce subito dopo andando a diventare iso citrato. Qua abbiamo la prima perdita di co2 e la prima formazione di inadatta, diventando al pacchetto glut era. Qua si reinserisce il coenzima a facendo perdere una co2 e diventando succinico ha. Anche quasi forma dell'altro inadatta, quindi altra energia che viene presa. Il suo cinico a va a diventare suu kyi nato andando a formare una molecola chiamata gtp e andando a perdere il coenzima. Il gpp, come vi ho detto, è un equivalente dell'atp, quindi energia anche qua.

Dal suu kyi nato in poi, per ricordarsi le molecole che fanno parte di queste tappe, secondo me è molto semplice. Io ho trovato un escamotage molto interessante. Guardate, gli suu kyi nato deve ri arrangiarsi per andare a far ripartire poi il ciclo successivo e quindi deve tornare o sull acetato. E le molecole che fanno parte di questi step sono il fumarato, il malato e poi infine appunto lo sa l'acetato. Di conseguenza, io ho trovato questo escamotage, come vi dicevo, da suu kyi nato mi viene in mente fumarato, e cioè una persona che fuma malato, perché fumando ci si ammala, o sull acetato, perché dopo che ci si ammala si può morire, quindi rimangono solo le ossa. Quindi questa cosa è molto simpatica, secondo me, ad alcuni di voi potrebbe servire. E quindi, per ricordarsi le ultime quattro tappe del ciclo di gremes, potreste ricordarvi succinato, fumarato, cioè fumo malato, perché fumando ci si ammala, o se all'acetato, perché dopo che ci si ammala per il fumo si rimane solo con le ossa. Quindi fumarato, malato, o sala citato. E di qua, ovviamente, poi il ciclo riparte. Troviamo anche la prima molecola di questo ciclo che è il citrato, ed acqua, in effetti, questo ciclo prende anche il nome di ciclo dell'acido citrico.

Ed ecco che concludiamo andando velocemente a vedere cosa succede dopo il ciclo di crabs. Come vi ho detto, avviene la fosforilazione seduttiva, e cioè in ad e ifad vengono trasportati sulla membrana del mitocondrio, la membrana interna, e andranno a trasferire l'energia che trasportano all'atp. Questi due processi, il ciclo di crepe e la fosforilazione, avvengono in parallelo, quindi non avviene prima il ciclo e poi la fosforilazione, ma avvengono in parallelo, anche perché si trovano in posizioni veramente vicine tra loro, e cioè sono adiacenti.

Detto questo, vediamo anche la resa complessiva di tutto il processo kata bolic od alla glicolisi alla fosforilazione. Ovviamente, questa resa e ideale, cioè avremo per forza di cose una perdita di energia, ma questo lo vedremo nel prossimo video. Questo video è già abbastanza lungo, mi sono dilungato abbastanza, e quindi io vi saluto. Vi do appuntamento alla prossima lezione, in cui andremo a trattare appunto la fosforilazione ossidativa, e quindi l'ultima tappa della respirazione cellulare. E vi chiedo, se vi è piaciuto questo video e vi è stato utile, di lasciare un like, cosicché aiutate anche il canale a crescere, e per vedere tutte le elezioni precedenti e le prossime che usciranno, iscrivetevi al canale. Detto questo, vi saluto e vi do appuntamento alla prossima lezione.