Il metabolismo all'interno della cellula è costituito dall'insieme di reazioni chimiche che comportano trasformazioni energetiche, che possono essere esoergoniche se liberano energia, o endoergoniche se assorbono energia. Queste reazioni sono facilitate dagli enzimi, che sono molecole proteiche con la funzione di catalizzatori, ossia velocizzano le reazioni chimiche. Gli enzimi agiscono abbassando l'energia di attivazione, facilitando così la reazione. Il metabolismo cellulare si suddivide in due fasi principali:
Anabolismo
La fase di sintesi e costruzione cellulare.
Catabolismo
La fase di decomposizione e distruzione cellulare.
Un esempio di reazione metabolica è la trasformazione del glucosio, una molecola di 6 atomi di carbonio, in 6 molecole di biossido di carbonio (CO₂) e 6 molecole di acqua (H₂O). Questa reazione avviene nel citoplasma, grazie all'azione degli enzimi.
La Glicolisi
La glicolisi è il processo di trasformazione del glucosio in molecole di piruvato, avvenuto nel citoplasma. Durante questo processo si verifica la produzione di energia sotto forma di ATP e NADH.
Ciclo di Krebs
Il ciclo di Krebs è un processo che avviene nella matrice mitocondriale, una componente del citoplasma. Questo ciclo è costituito da 8 fasi in cui il piruvato proveniente dalla glicolisi perde dei gruppi chimici, liberando molecole di CO₂ e producendo energia sotto forma di NADH e FADH₂.
Dopo la glicolisi, se la cellula non ha ossigeno a disposizione, avviene la fermentazione, mentre se vi è ossigeno disponibile, si attiva il ciclo di Krebs e la fosforilazione ossidativa.
La Fermentazione
La fermentazione è un processo di ossidazione che può avvenire in assenza di ossigeno, producendo acido lattico o alcol etilico, a seconda delle condizioni e del tipo di cellula coinvolta.
Il ciclo di Krebs, noto anche come ciclo dell'acido citrico o ciclo degli acidi tricarbossilici, è un processo di ossidazione che avviene nella matrice mitocondriale, producendo energia sotto forma di ATP, NADH e FADH₂. Questo ciclo è fondamentale per la produzione di energia all'interno delle cellule eucariotiche.
Questi processi metabolici sono fondamentali per la sopravvivenza delle cellule eucariotiche, in quanto permettono di ottenere energia dai nutrienti, permettendo così alle cellule di svolgere le proprie funzioni vitali. Il metabolismo cellulare è un processo complesso, ma fondamentale per la vita delle cellule.
