Il metabolismo è l'insieme dei processi che avvengono all'interno della cellula che coinvolgono numerose reazioni chimiche necessarie per la sopravvivenza della cellula stessa. Il termine è spesso associato alla nutrizione in quanto è luogo comune considerare il metabolismo come un evento di digestione del cibo, in realtà gli eventi metabolici sono estemamente eterogenei e coinvolgono differenti aspetti della vita cellulare.
La maggior parte degli eventi metabolici avviene grazie alla presenza di enzimi che rendono possibili le reazioni.
Anabolismo e catabolismo
Tutte le cellule viventi, comprese quelle dei vegetali, hanno bisogno di demolire delle sostanze per ottenere energia e sintetizzare delle sostanze, ad esempio per costruire gli elementi strutturali dei tessuti. Le reazioni di demolizione delle molecole prendono il nome di reazioni cataboliche abbreviate spesso in catabolismo. Quando, invece, la cellula procede con la sintesi di sostanze, ad esempio proteine o grassi si definisce il processo con il termine di anabolismo.
Distinzione fondamentale tra anabolismo e catabolismo.
Suddivisione del metabolismo in anabolismo e catabolismo.
Il metabolismo dal punto di vista chimico
In biologia, il metabolismo assume un valore ancora più ristretto. Si parla infatti di reazioni cataboliche quando, in una reazione, un substrato (ad esempio una molecola), viene ossidato mentre si associa il termine anabolismo quando il substrato viene ridotto.
L'atomo e la sua struttura: Nucleo (protone, neutrone) e guscio esterno (elettrone).
Proprietà dell'atomo: Numero atomico, numero di massa, peso atomico, raggio atomico.
Specie chimiche: Ossidi.
Meccanica quantistica dell'elettrone: Ipotesi di De Broglie, orbitale atomico, numero quantico principale, numero quantico secondario, spin, salto quantico.
Configurazione elettronica: ibridizzazione sp3, ibridizzazione sp2, ibridizzazione sp, struttura di Lewis.
Legame chimico: Legame debole, legame ionico, legame metallico. Regola dell'ottetto, legame covalente, legame covalente dativo, energia di legame.
Stato della materia: Solido, liquido, aeriforme (gas).
Chimica delle soluzioni: Soluzione (solvente e soluto), concentrazione (molarità , normalità , frazione molare). Idrolisi, prodotto ionico dell'acqua.
Equilibrio chimico: Legge di azione di massa, costante di equilibrio.
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Sistema nervoso:
Potenziale di membrana,
potenziale graduato,
potenziale di membrana a riposo,
potenziale d'azione.
Neurotrasmettitore,
arco riflesso,
arco riflesso polisinaptico,
evoluzione del sistema nervoso.
Sistemi sensoriali e
recettori sensoriali,
trasduzione del segnale,
vie sensoriali,
olfatto,
riflesso miotatico,
unità motoria,
circuito riverberante,
circuito aperto (
facilitazione e
occlusione),
scarica postuma,
sistema nervoso autonomo.
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