Redox nella respirazione cellulare

Un metodo di sterilizzazione fisica che rimuove i microrganismi da liquidi e gas facendoli passare attraverso un filtro con una dimensione dei pori sufficientemente piccola da trattenere i microbi. Una dimensione dei pori comune per la filtrazione sterilizzante è di 0,22 micrometri (µm), che rimuove efficacemente la maggior parte dei batteri. Questa tecnica non uccide i microrganismi ma li separa fisicamente, rendendola ideale per soluzioni termolabili.

La sovratensione è la differenza di potenziale (tensione) tra il potenziale di riduzione di una semireazione, determinato termodinamicamente, e il potenziale al quale l'evento redox viene osservato sperimentalmente. Rappresenta l'energia extra necessaria per superare le barriere di attivazione affinché la reazione all'elettrodo proceda a una velocità significativa. È un fattore chiave per l'efficienza energetica di tutti i processi elettrolitici.

In 1921, Frederick Banting and Charles Best, under John Macleod's direction at the University of Toronto, isolated insulin from canine pancreatic extracts. Biochemist James Collip then developed a purification process, making the extract safe for human use. This discovery transformed type 1 diabetes from a fatal disease into a manageable condition, earning Banting and Macleod the 1923 Nobel Prize.

Il potenziale elettrochimico è fondamentale per la vita, poiché guida i processi attraverso le membrane cellulari. Le pompe ioniche creano attivamente gradienti di concentrazione, mentre la permeabilità selettiva dei canali ionici stabilisce un potenziale elettrico (potenziale di membrana). Il gradiente elettrochimico risultante determina il flusso passivo di ioni, che è cruciale per la segnalazione nervosa (potenziali d'azione), la contrazione muscolare e la produzione di energia cellulare (sintesi di ATP) nei mitocondri.

The Calvin cycle, or light-independent reactions, uses the ATP and NADPH produced during the light-dependent stage to convert inorganic carbon dioxide into organic sugar molecules. This process occurs in the stroma of the chloroplast. The key enzyme, RuBisCO, catalyzes the first step: the fixation of [latex]CO_2[/latex] into an organic molecule, initiating a cycle that produces carbohydrates.

Translation is the biological process in which ribosomes in the cytoplasm or endoplasmic reticulum synthesize proteins. It follows transcription, where the DNA sequence is copied into a messenger RNA (mRNA) molecule. During translation, the ribosome reads the mRNA sequence in three-nucleotide units called codons, and with the help of transfer RNA (tRNA), assembles the corresponding amino acid chain.

Un metodo che utilizza vapore saturo ad alta pressione e temperature elevate per sterilizzare attrezzature e materiali. Un ciclo tipico prevede una temperatura di 121 °C (250 °F) a 100 kPa (15 psi) superiore alla pressione atmosferica per 15 minuti. Questa combinazione di calore e umidità denatura efficacemente proteine ​​ed enzimi, uccidendo tutti i microrganismi, comprese le spore batteriche resistenti.

A peptide bond is a covalent chemical bond formed between two amino acid molecules. It links the carboxyl group ([latex]-COOH[/latex]) of one amino acid to the amino group ([latex]-NH_2[/latex]) of another, releasing a molecule of water in a dehydration synthesis reaction. This amide-type bond is fundamental to forming polypeptide chains, the basis of protein primary structure.

Il valore D è il tempo necessario a una temperatura specifica per uccidere 90% (o una riduzione di un log) di una popolazione di microrganismi target. Si tratta di un parametro critico nella sterilizzazione termica, che quantifica la resistenza di un microbo al calore. Ad esempio, se una popolazione di spore [latex]10^6[/latex] ha un valore D di 2 minuti, occorrono 2 minuti per ridurla a [latex]10^5[/latex].

Protein denaturation is the process in which a protein loses its native three-dimensional structure. This disruption of secondary, tertiary, and quaternary structures is caused by external stressors such as heat, extreme pH, organic solvents, or radiation. While the primary sequence of amino acids remains intact, the loss of shape results in the loss of the protein's biological function.

Un metodo di sterilizzazione chimica a bassa temperatura che utilizza gas ossido di etilene. È efficace per sterilizzare materiali sensibili al calore e all'umidità come plastica, dispositivi elettronici e strumenti ottici. Il processo prevede l'alchilazione, in cui l'EtO distrugge il DNA e le proteine ​​dei microrganismi, impedendone la replicazione. Richiede un attento controllo della concentrazione del gas, della temperatura, dell'umidità e del tempo di esposizione.

La citotossicità è la proprietà di una sostanza o di una cellula di essere tossica per altre cellule. Gli agenti citotossici possono indurre la morte cellulare attraverso la necrosi, dove la membrana cellulare perde integrità portando a lisi e infiammazione, o l'apoptosi, un processo di morte cellulare controllato e programmato. Questo si distingue dagli agenti citostatici, che inibiscono solo la divisione cellulare senza causarne direttamente la morte.

The alpha-helix ([latex]\alpha[/latex]-helix) is a common secondary structure motif in proteins. It is a right-handed coiled conformation in which every backbone N-H group donates a hydrogen bond to the backbone C=O group of the amino acid located four residues earlier ([latex]i+4 \rightarrow i[/latex] hydrogen bonding). This regular pattern pulls the polypeptide chain into a helical shape.

Insulin is synthesized in pancreatic beta cells as a single-chain precursor called proinsulin. In the endoplasmic reticulum, proinsulin folds and forms its disulfide bonds. It is then transported to the Golgi apparatus and packaged into secretory granules, where proteases (prohormone convertases PC1/3 and PC2, and carboxypeptidase E) cleave it into mature insulin and a connecting peptide, C-peptide.