14 Gennaio 2022

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Quali sono i prodotti della respirazione anaerobica nei batteri?

Come detto sopra, i batteri eterotrofi (o organotrofi) richiedono molecole organiche per fornire loro carbonio ed energia. Le reazioni cataboliche che producono energia possono essere di molti tipi diversi, anche se tutte coinvolgono reazioni di trasferimento di elettroni in cui il movimento di un elettrone da una molecola all’altra è accoppiato con una reazione di cattura di energia che produce ATP. Alcuni batteri eterotrofi possono metabolizzare zuccheri o carboidrati complessi per produrre energia. Questi batteri devono produrre un certo numero di proteine specifiche, compresi gli enzimi che degradano i polisaccaridi nelle loro unità di zucchero costituenti, un sistema di trasporto per accumulare lo zucchero all’interno della cellula, ed enzimi per convertire lo zucchero in uno degli intermedi centrali del metabolismo, come il glucosio-6-fosfato. Ci sono diverse vie centrali per l’utilizzo dei carboidrati, tra cui la via Embden-Meyerhof della glicolisi e la via del pentoso fosfato, entrambe presenti anche nelle cellule eucariotiche. Alcuni batteri possiedono la via Entner-Doudoroff, che converte il glucosio principalmente in piruvato, così come altre vie che realizzano la conversione del glucosio in composti più piccoli con meno passaggi catalizzati dagli enzimi.

Il metabolismo dello zucchero produce energia per la cellula attraverso due diversi processi, la fermentazione e la respirazione. La fermentazione è un processo anaerobico che avviene in assenza di qualsiasi accettore di elettroni esterno. Il composto organico, come uno zucchero o un aminoacido, viene scomposto in molecole organiche più piccole, che accettano gli elettroni che erano stati rilasciati durante la scomposizione della fonte di energia. Queste reazioni cataboliche includono alcuni passaggi che portano alla formazione diretta di ATP. Quando il glucosio viene scomposto in acido lattico, come avviene in alcuni Lactococcus e Lactobacillus così come nelle cellule muscolari degli eucarioti superiori, ogni molecola di glucosio produce solo due molecole di ATP, e notevoli quantità di glucosio devono essere degradate per fornire energia sufficiente alla crescita batterica. Poiché le molecole organiche sono solo parzialmente ossidate durante la fermentazione, la crescita dei batteri fermentativi comporta la produzione di grandi quantità di prodotti finali organici e una produzione relativamente piccola di energia per molecola di glucosio consumata. Pochi batteri producono solo acido lattico, che è abbastanza tossico per i batteri e limita la crescita di una colonia. Una varietà di ulteriori vie di fermentazione sono utilizzate da batteri specifici per scomporre il glucosio; i prodotti finali caratteristici di queste vie aiutano nell’identificazione dei batteri. Questi prodotti finali sono spesso meno tossici dell’acido lattico o si formano con lo sfruttamento di energia metabolica supplementare. Per esempio, i prodotti della fermentazione acida mista in E. coli includono acido lattico, acido succinico, acido acetico, acido formico, alcol etilico, anidride carbonica e idrogeno gassoso. Enterobacter aerogenes produce la maggior parte della stessa serie di prodotti di fermentazione, oltre a grandi quantità di 2,3-butilenglicole, che non è acido e permette una maggiore crescita batterica.

Una quantità considerevolmente maggiore di energia è disponibile per la cellula dalla respirazione, un processo in cui gli elettroni dalle molecole di zucchero sono trasferiti non a un’altra molecola organica ma a una molecola inorganica. Il processo respiratorio più familiare (respirazione aerobica) utilizza l’ossigeno come accettore finale di elettroni. Lo zucchero viene completamente scisso in anidride carbonica e acqua, ottenendo un massimo di 38 molecole di ATP per molecola di glucosio. Gli elettroni sono trasferiti all’ossigeno usando la catena di trasporto degli elettroni, un sistema di enzimi e cofattori situato nella membrana cellulare e organizzato in modo che il passaggio degli elettroni lungo la catena sia accoppiato al movimento dei protoni (ioni idrogeno) attraverso la membrana e fuori dalla cellula. Il trasporto di elettroni induce il movimento di ioni idrogeno caricati positivamente verso l’esterno della cellula e di ioni caricati negativamente verso il suo interno. Questo gradiente ionico provoca l’acidificazione del mezzo esterno e una membrana plasmatica eccitata con una carica elettrica da 150 a 200 millivolt. La generazione di gradienti ionici, compresa questa forza protonomotrice (gradiente di protoni), è un aspetto comune della generazione e dello stoccaggio di energia in tutti gli organismi viventi. Il gradiente di protoni è usato direttamente dalla cellula per molti processi, tra cui il trasporto attivo di nutrienti e la rotazione dei flagelli. I protoni possono anche spostarsi dall’esterno della cellula nel citoplasma passando attraverso un enzima di membrana chiamato F1F0-che accoppia questo movimento di protoni alla sintesi di ATP in un processo identico a quello che avviene nei mitocondri delle cellule eucariotiche (vedi metabolismo: La combustione dei materiali alimentari).

I batteri che sono in grado di utilizzare la respirazione producono molta più energia per molecola di zucchero rispetto alle cellule fermentative, perché la completa ossidazione (scomposizione) della fonte di energia permette l’estrazione completa di tutta l’energia disponibile, come dimostrato dal rendimento sostanzialmente maggiore di ATP per gli organismi che respirano rispetto ai batteri che fermentano. Gli organismi che respirano ottengono una maggiore resa di materiale cellulare utilizzando una data quantità di nutrienti; inoltre generano meno prodotti finali tossici. La solubilità dell’ossigeno in acqua è limitata, tuttavia, e la crescita e la sopravvivenza delle popolazioni di batteri aerobici sono direttamente proporzionali alla fornitura disponibile di ossigeno. Forniture continue di ossigeno sono disponibili solo per i batteri che entrano in contatto con l’aria, come accade quando i batteri sono in grado di galleggiare su una superficie che li espone all’aria o quando il mezzo in cui i batteri vivono viene agitato vigorosamente.

La respirazione può avvenire anche in condizioni anaerobiche attraverso processi chiamati respirazione anaerobica, in cui l’accettore finale di elettroni è una molecola inorganica, come il nitrato (NO3 – ), nitrito (NO2 – ), solfato (SO4 2- ), o anidride carbonica (CO2). I rendimenti energetici disponibili per la cellula usando questi accettori sono più bassi che nella respirazione con ossigeno – molto più bassi nel caso del solfato e dell’anidride carbonica – ma sono ancora sostanzialmente più alti dei rendimenti energetici disponibili dalla fermentazione. La capacità di alcuni batteri di utilizzare molecole inorganiche nella respirazione anaerobica può avere un significato ambientale. E. coli può usare ossigeno, nitrato o nitrito come accettore di elettroni, e Pseudomonas stutzeri è di grande importanza globale per la sua attività di denitrificazione, la conversione del nitrato in nitrito e gas dinitrogeno (N2). Desulfovibrio e Desulfuromonas riducono il solfato e lo zolfo elementare (S), rispettivamente, producendo solfuro (S 2- ), e il batterio Acetobacterium woodii e gli archei metanogeni, come Methanothermobacter thermautotrophicusriducono l’anidride carbonica ad acetato e metano, rispettivamente. Gli Archaea usano tipicamente l’idrogeno come donatore di elettroni con l’anidride carbonica come accettore di elettroni per produrre metano o con il solfato come accettore di elettroni per produrre solfuro.

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Quali prodotti producono i batteri nella respirazione anaerobica?

L’etanolo, un tipo di alcol, e l’anidride carbonica sono prodotti durante questo processo. L’equazione verbale della fermentazione è che il glucosio produce etanolo e anidride carbonica.

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Quali sono i prodotti della respirazione anaerobica per i batteri e le cellule animali?

Respirazione aerobica vs respirazione anaerobicaAerobicaAnaerobicaOssigenoNecessarioNon necessarioRottura del glucosioCompletoIncompletoProdotto(i) finale(i) Anidride carbonica e acqua Cellule animali: acido lattico. Cellule vegetali e lievito: anidride carbonica ed etanoloEnergia rilasciataRelativamente grande quantitàRelativamente piccola quantità

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Cosa succede nella respirazione anaerobica nei batteri?

Risposta: Durante la respirazione cellulare anaerobica, il glucosio viene scisso senza ossigeno. La reazione chimica trasferisce l’energia del glucosio alla cellula. Nella fermentazione, invece di anidride carbonica e acqua, si produce acido lattico che può portare a dolorosi crampi muscolari.

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Cosa si produce nella respirazione cellulare anaerobica?

Durante la respirazione cellulare aerobica, il glucosio reagisce con l’ossigeno, formando ATP che può essere utilizzato dalla cellula. L’anidride carbonica e l’acqua sono creati come sottoprodotti….Rispirazione aerobica vs anaerobica.AerobicaAnaerobicaStadiGlicolisi (anaerobica), ciclo di Krebs, fosforilazione ossidativaGlicolisi, fermentazione4 altre righe

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Il NADH viene prodotto nella respirazione anaerobica?

Entrambi questi metodi sono chiamati respirazione cellulare anaerobica. … Durante la respirazione anaerobica, si verifica solo la glicolisi. Le 2 molecole di NADH generate durante la glicolisi vengono riconvertite in NAD+ durante la respirazione anaerobica, in modo che la glicolisi possa continuare.

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Quali sono i tre prodotti della respirazione cellulare?

I prodotti della respirazione cellulare sono energia (o ATP), anidride carbonica e acqua.

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Quali sono i prodotti finali della respirazione anaerobica Classe 10?

I prodotti finali della respirazione anaerobica sono acido lattico o etanolo e molecole di ATP.

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Quali sono i 2 tipi di respirazione anaerobica e i loro prodotti?

Due tipi di respirazione anaerobica; Fermentazione alcolica (cellule di lievito) e fermentazione dell’acido lattico (tessuto muscolare animale superiore durante l’attività pesante). Fermentazione alcolica: cellule di lievito Reazioni di glicolisi + una fase supplementare (nel citoplasma).

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Quali sono i prodotti finali della respirazione anaerobica 7?

I prodotti finali della respirazione anaerobica sono acido lattico o etanolo e molecole di ATP. La respirazione anaerobica avviene in assenza di ossigeno e si osserva negli animali inferiori. Durante il processo di respirazione anaerobica nei procarioti, c’è una scomposizione del glucosio per produrre energia per le attività cellulari.

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Quale dei seguenti è il prodotto dell’anaerobica biologica?

Risposta: I prodotti della respirazione anaerobica sono acido lattico, anidride carbonica e acqua.

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Come producono energia i batteri anaerobici?

(Oggi si trovano batteri anaerobici che generano energia dall’ossidazione di composti di ferro Fe2+ a Fe3+, così come altri che generano energia dall’ossidazione di composti di zolfo.

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Come si producono i batteri?

Come si riproducono i batteri? I batteri si riproducono per fissione binaria. In questo processo il batterio, che è una singola cellula, si divide in due cellule figlie identiche. … La cellula batterica si allunga e si divide in due cellule figlie, ciascuna con un DNA identico a quello della cellula madre.

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Il piruvato è prodotto nella respirazione anaerobica?

La glicolisi scompone il glucosio (6-C) in due molecole di piruvato (3C) e produce anche: Una piccola resa di ATP (guadagno netto di 2 molecole) …

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Quanti NADH vengono prodotti nella respirazione anaerobica?

2 molecole
Durante la respirazione anaerobica, si verifica solo la glicolisi. Le 2 molecole di NADH generate durante la glicolisi vengono riconvertite in NAD+ durante la respirazione anaerobica in modo che la glicolisi possa continuare.

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Quali sono i prodotti della respirazione?

I prodotti della respirazione cellulare sono anidride carbonica e acqua. L’anidride carbonica viene trasportata dai mitocondri fuori dalla cellula, ai globuli rossi e di nuovo ai polmoni per essere espirata. Nel processo viene generato ATP.

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