Apunts de Biologia: De les Biomolècules a l'Evolució

I 90 flashcards i 60 preguntes més al document.

Text del document

Biologia 1.Bioelements i biomolècules inorgàniques 1-CARACTERÍSTIQUES I NIVELL D'ORGANITZACIÓ Biologia:ciència que estudia els éssers vius o la vida d'aquests.La vida son les característiques que presenten els éssers vius. 1. Tots els éssers vius estan constituïts pels mateixos elements químics i molecules. 2. La cèl·lula és la unitat mínima, funcional,estructural i reproductiva 3. Són sistemes oberts (intercanvien matèria i energia amb el seu entorn) 4. Realitzen les tres funcions vitals: nutrició, reproducció i relació 5. Són autoreguladors 6.

Evolucionen NIVELLS D'ORGANITZACIÓ DELS ÉSSERS VIUS Nivell molecular < Nivell cel·lular < Nivell orgànic < Nivell d'ecosistema 2-BIOELEMENTS De tots els elements de la taula periodica només 20 estan presents en gairebé tots els éssers vius. Es poden classificar segons la seva abundància en: PRIMARIS: Formen mes del 95% de la materia viva i són: C,H,O,N. Poden formar enllaços covalents molt estables. Quan s'uneixen alguns àtoms formen grups funcionals que els hi confereix característiques específiques. Ex de una funció: SECUNDARIS: Són els que es troben presents a la matèria viva en un percentatge d'un 45%.

Són: Na, K, Ca, Mg, Cl, S, P Ex de una funció: K intervé en la transmissió nerviosa i en la contracció muscular OLIGOELEMENTS: Es troben a la matèria viva en un percentatge inferior al 0,1% però la seva absència pot ocasionar greus trastorns. Són: Fe, Mn, Cu, Zn, F, I, Si, V, Co, Se, Mo, Ni Ex de una funció: F forma part de l'esmalt dentari. 3-BIOMOLÈCULES Les biomolècules són els compostos químics que constitueixen la matèria. Es classifiquen en: INORGÀNIQUES: Aigua (H2O), Sals minerals, oxigen (O2), i diòxid de carboni (CO2) ORGÀNIQUES: Són aquelles que són mes grans, complexes, riques en energia, estan formades per llargue scadenes de carbonis i tenen gruups funcionals diferents.

Glucids, proteines, lipids, i acids nucleics. 3.1 ENLLAÇOS DE LES BIOMOLÈCULES 1) ENLLAÇOS COVALENTS: Són aquells on els bioelements comparteixen electrons. Enllaços covalents apolars: es formen entre àtoms d'electronegativitat igual o molt semblant. EX: H-H, O-O Enllaços covalents polars: es dóna entre àtoms que tenen una diferència d'electronegativitat gran. EX: O-H 2) 2. ENLLAÇOS IÒNICS: S'estableixen entre anions (negatius) i cations (positius). 3.2 INTERACCIONS INTERMOLECULARS S'estableixen entre biomolecules veïnes i poden ser de dos tipus: 1) PONTS D'HIDROGEN: S'estableixen entre molècules que tenen un H unit a un àtom O o N.

EX: H IIII N H IIII O 2) FORCES DE VAN DER WAALS: Són més dèbils que els ponts d'hidrogen. Tipus: Dipol-dipol: les molècules polars s'orienten unes en relació amb les altres. Dipol-dipol induït: una molécula polar indueix un dipol temporal en una altra molècula no polar pròxima. Forces de dispersió: atraccions febles entre molècules no polars presenten dipols temporals 4. BIOMOLÈCULES INORGÀNIQUES 4.1 AIGUA H2O L'aigua és el compost majoritari dels éssers vius. No hi ha éssers vius capaços de viure sense aigua. Es el dissolvent universal, té tres estats en funció de la temperatura.

COMPOSICIÓ I ESTRUCTURA DE L'AIGUA L'aigua està formada per 2 àtoms d'hidrogen i un d'oxigen que s'uneixen mitjançant un enllaç covalent polar. La seva estructura es angular ja que l'oxigen te electrons que no formen enllaç però ocupen un espai. PROPIETATS DE L'AIGUA 1. Elevats ùnts de fusió i ebullició: per passar de S a L o de L a G requereix molta energia 2. A temperatura ambient és un líquid, no un gas, com correspondria al seu baix estat molecular 3. Elevada calor específica: cal molta energia per cariar-ne la temperatura 4. Alt valor de la calor de vaporització: l'aigua en evaporar-se, absorbeix més calor que cap altre substància 5.

Capilaritat: capacitat per ascendir per conductes estrets. 6. Incomprenssibilitat: es un liquid practicament incomprenssible. 7. Elevada tensió superficial: les molècules d'aigua es cohesionen i formen com una película que soporta pesos petits. 8. Densitat màxima a 4C: El gel flota sobre l'aigua líquida. 9. Alt poder dissolvent: permet dissoldre substàncies iòniques com substàncies covalents polars. FUNCIONS DE L'AIGUA 1. Dissolvent universal: actua en gairebé totes les reaccions biològiques. 2. Funció transportadora: és el mitjà de transport de les substàncies des de l'exterior a l'interior dels organismes. 3.

Estructural: depèn de la quantitat d'aigua, el volum i la forma de les cèl·lules canvia 4. Amortidora: evita el fregament entre els ossos de les articulacions. 5. Lubricant: evita la fricció entre els òrgans i els teixits. 6. Termoreguladora: evita que la temperatura corporal augmenti excessivament.. 7. Funció excretora: mitjançant l'aigua s'eliminen substàncies tòxiques per l'organisme. 8. Hidròlisi: intervé en moltes reaccions durant la digestió dels aliments trencant-ses H20= H30 + OH 9. Conductivitat elèctrica: capacitat de passar de líquid a gas. 4.2 SALS MINERALS En els éssers vius trobem dos tipus de sals minerals 1-Sòlides o precipitades: closques, esquelets…

2-Ionitzades: Les trobem en nivell intracel·lular i extracel·lular. (funcions a apartat oligoelements) Funció homeostàtica de les sals minerals: són responsables de millorar el PH dels organismes. PROCESOS OSMÒTICS És el pas del dissolvent entre dues solucions de concentracions diferents a través d'una membrana semipermeable que impedeix el pas de les molècules de solut (les sals) Les molècules d'aigua es mouran de la dissolució diluïda cap a la més concentrada i això crearà una pressió anomenada pressió osmòtica. 4.3 DIFUSIÓ I DIÀLISI La difusió consisteix en el moviment passiu de molècules dissoltes (solut) des d'una area de major concentració a una altra àrea de menor concentració.

El procés continua fins a igualar les concentracions. La diàlisi és el pas d'aigua i partícules dissoltes de mida petita a través d'una membrana de diàlisi, la qual permet el pas de molècules de mida petita com sals minerals, però no deixa passar les macromolècules. 4.4 DISPERSIONS COL·LOÏDALS EN ELS ÉSSERS VIUS Les dissolucions veritables són barreges homogènies formades per un dissolvent i un o més soluts; els soluts són ions o molècules de baix pes molecular, de mida inferior a 1 nm. Són exemples de soluts les sals minerals, els monosacarids i disacarids, els aminoàcids, etc.

Les suspensions són barreges heterogènies en què una substància no soluble (fase dispersa) formada per partícules de mida superior a 200 nm es dispersa en un medi líquid (fase dispersant). Entre els dos extrems (dissolucions i suspensions) es troben les dispersions col-loïdalso col-loides, característiques de la matèria viva: Les dispersions col-loïdals són barreges heterogènies en què les partícules de la fase dispersa posseeixen una mida que va des d'1 nm a 200 nm (p. ex., macromolècules com les proteïnes). La majoria dels fluids dels éssers vius (sang, limfa, citoplasma cel-lular, etc.) són dispersions col-loïdals.

Entre les propietats de les dispersions col-loïdals tenim: la terbolesa i dispersió de la llum (efecte Tyndall); sedimenten si se sotmeten a un fort camp gravitatori, per exemple, en una ultracentrifuga; els seus components poden separar-se mitjançant l'ús de membranes semiper meables que seleccionin per mides, per exemple, mitjançant una membrana de diàlisi; poden presentar-se en dos estats: sol i gel.

DIFERÈNCIES ENTRE ENLLAÇOS COVALENTS POLARS, APOLAR I IÒNIC COVALENTS POLARS: Diferència d'electronegativitat alta (dif EN tp), enllaç covalent, comparteixen electrons, solubles en H2O, enllaç fort COVALENTS APOLARS: Diferència d'electronegativitat baixa, enllaç covalent, comparteixen electrons, poc solubles en H2O, enllaç fort pero menys ENLLAÇOS IÒNICS: Diferència d'electronegativitat molt alta, no es covalent, no comparteixen electrons, solubles en H2O, enllaç fort 2. Els glúcids (biomolècules orgàniques (C,H,O) a raó de (CH2O)n. Cetones / Aldehids.

1.MONOSACÀRIDS Propietats: - Sòlids cristal·lins - Color blanc - Gust dolç - Hidrosolubles Es classifiquen segons: - Nº carbonis - Grup funcional: cetona / aldehid - Estereoisomería -Trioses: D/L-gliceraldehid Dihidroxiacetona -Isomeries: Estructural: quan 2 substàncies tenen la mateixa formula però diferents grups funcionals. Òptica: C*=activitat òptica=pot desviar la llum polaritzada cap a la D (dextrògirs+) E (levogirs-) Enantiomers: Tots els C* en posicions diferents. L'OH del C* més allunyat, determina L/D. Epímers: Un C* mínim amb l'OH de posició diferent.

1.2 Estructura dels monosacàrids Monosacàrids dissolts es ciclen en: pentagons(furanoses/5) o hexagons(piranoses/6), a través d'enllaços hemiacetals c-o-c. Apareixen 2 nous isomers ja que el seu C és *. Isòmers es fan anòmers. És alfa (α) quan OH del carboni carbonílic va cap abaix i beta (β) cap a dalt. Glucosa: Fructosa: 2.OLIGOSACÀRIDS: DISACÀRIDS Unió de 2/20 monosacàrids. Els més abundants són els disacarids formats per un enllaç O-glicosídic. Propietats: -Solubles en aigua -Gust dolç -Cristalizables -Poden hidrolizar-se -Alguns:poder reductor Enllaç O-glicosídic (unió monosacàrids) -Monocarbonílic: reacció -OH carbonílic del 1r monosacàrid amb qualsevol -OH no carbonílic del 2n.

Tenen poder reductor. -Dicarbonílic: enllaç entre els -OH carbonilics dels 2 monosacàrids. No poder reductor. 3.POLISACÀRIDS Unió de més de 20 monosacàrids, centenars o milers units mitjançant enllaços O-glicosídics. Propietats: -Elevada massa molecular -NO gust dolç -Insolubles en aigua -NO cristalizables -Es diferencien entre si en el tipus de monosacàrids que els constitueixen i per ramificacions -Per hidròlisi, alliberen els monòmers que els formen -NO poder reductor 4.HOMOPOLISACÀRIDS DE RESERVA ENERGÈTICA -Midó (principal reserva d'energia de les plantes) α-D-glucopiranoses Localitzat en els amiloplasts.

Estructura complexa formada per 2 polímers diferents: -Amilosa: cadenes lineals sense ramificar, entre 250/300 glucoses unides amb enllaços α(1-4). Estructura helicoïdal. -Amilopectina: unes 1000 glucoses unides amb enllaços α(1-4), amb ramificacions unides amb enllaços α(1-6). -Glicogen (principal reserva d'energia en animals) α-D-glucopiranoses S'emmagatzema al fetge i en el múscul. Presenta ramificacions cada 8/12 residus de glucosa i forma una estructura globular. S'organitza al voltant d'una proteïna. 5.HOMOPOLISACÀRIDS ESTRUCTURALS -Cel·lulosa β-D-glucopiranosa Polímer amb enllaços β(1-4) que formen cadenes lineals disposades paral·lelament unides entre si amb ponts d'H.

Els animals no podem utilitzar-la ja que no disposem de l'enzim cel·lulasa (trenca enllaços β(1-4)).Tot i això ingerirla és important per la fibra ja que facilita la digestió i la motilitat intestinal. Els herbívoros si que disposen de cel·lulasa per tant si poden utilitzar la cel·lulosa com a font d'energia. -Quitina en les parets de les cèl·lules dels fongs o l'exosquelet dels artròpodes. Amino Sucre derivat de la glucosa, N-acetil-glucosamina. Unida per enllaços β(1-4). Cadenes disposades paral·lelament unides per ponts d'H. Aporten gran resistència i duresa. 6.HETEROPOLISACÀRIDS (Formats per més d'un tipus de monosacàrid o de derivats de monosacàrids. Tenen funcions estructurals.

-Mucopolisacarids: polímers lineals d'un amino sucre i de l'àcid glucurònic: Àc.hialurònic i Heparina -Agar-agar: polímers lineal, barreja de dos polisacàrids(agaropectina i agarosa). Es presenta a la paret cel·lular de diverses espècies d'algues vermelles. Indústria alimentària: espesseder sopes, gelatines vegetals, gelats… -Hemicel·luloses: polisacàrids com àc.urònics i desoxihexoses. Es troba en les parets de cèl·lules vegetals, que recobreixen la superfície de les fibres de cel·lulosa i permeten l'enllaç de pectina. -Pectines: polisacarids ramificats, derivats de la galactosa, juntament amb altres monosacàrids.

Gràcies a pectina de fruites podem fer melmelada -Mureïna/Peptidoglicà: component de la paret bacteriana. Formada per cadenes lineals de n-acetil-d-glucosamina i N-acetilmuràmic, unides amb enllaços β(1-4). Formen el peptidoglicà. 7.HETERÒSIDS (tenen en comú una part glucídica i una altre no glucídica) -Glicolípids: Es troben a la bicapa de les membranes cel·lulars, fan funcions de reconeixement cel·lular(seguratas) -Glicoproteïnes: Tenen una part proteica que és més gran que la glucídica. Glicoproteïnes de membrana: funció de reconeixement celular Glicoproteïnes sanguinies: anticossos Glucoproteïnes citoplasmàtiques: es troben al citoplasma 8.

FUNCIONS DELS GLÚCIDS Energètica: Font d'energia immediata (glucosa). Reserva d'energia (midó). Estructural: Ribosa i desoxiribosa en els àcids nucleics. Cel·lulosa en les parets cel·lulars. Marcadors cel·lulars: Oligosacàrids units a lípids i proteïnes en la membrana plasmàtica. 9.PRINCIPALS MONOSACÀRIDS D'INTERÈS BIOLÒGIC -TRIOSES (3C de forma lineal) Gliceraldehid i dihidroxiacetona: metabòlits intermèdis de la degradació de la glucosa en la glicòlisi i la fotosíntesi, La dihidroxiacetona no té isòmers (únic) -TETROSES (4C forma lineal) Eritrosa fosfat: intermèdi en el cicle Calvin de la fotosíntesi i fosfat en la vida de les pentoses.

-PENTOSES (5C: ribosa i desoxirribosa (aldopentoses cícliques) ribulosa (cetopentosa lineal)) Ribosa: component de l'ADN i nucleòtids lliures cm ATP, ADP i AMP cíclic. -HEXOSES (6C forma cíclica) Glucosa: aldohexosa, principal font d'energia de les cèl·lules a través de la respiració cel·lular, crea energia en condicions anaeròbics per la fermentació. Present a la sang, disacàrids (lactosa) polisacàrids (midó) Galactosa:aldohexosa que sol anar unida a la glucosa formant lactosa,polisacàrids complexos i heteròsids. Fructosa:es troba en fruites, mel i líquid seminal pot formar part de la sacarosa. Es transforma en glucosa al fetge. 10.PRINCIPALS DISACÀRIDS D'INTERÈS BIOLÒGIC 3.

Els lípids (biomolècules formades per C,H,O i en menys proporció P,N i S) Propietats: -Poc solubles H2O -Molt lleugers -Tacte untuós/brillantor -Mal conductors calor Funcions: -Estructural (membranes cel·lulars) -Energètica (reserves energètiques) -Biocatalitzadors (hormones / vitamines) -Transportadors -F.Fisiològiques (captació E) 1.LÍPIDS SAPONIFICABLES (poden formar sabons) 2. ÀC GRASSOS (Àc.carboxílics de cadena llarga, amb entre 12 i 14 C).

Classificació: -Insaturats:insaturacions(dobles enllaços) a la cadena hidrocarbonada.Alguns són essencials (no els sintetitzem): omega 3, 6, 9 (W3,W6, W9) -Saturats: enllaços senzills Propietats: -Solubilitat: son m.amfipàtiques (extrem polar hidròfil, el del grup carboxil (cap) i extrem apolar hidròfob, la cadena hidrocarbonada (cua)). S'agrupen ho fan amb ponts d'H i forces de van der waals -Punt de fusió: depèn del grau d'insaturacions i de la longitud de les cadenes hidrocarbonades. Si + el nº de C, + les F.de Van der Waals i + serà el punt de fusió Si + les insaturacions - les F de Van der Waals i - serà el punt de fusió.

-Greixos saturats sòlids d'origen animal (cansalada, mantega) Greixos insaturats líquids d'origen vegetal (oli d'oliva, girasol…) -Isomeria àcids grassos: mateixa fórmula molecular pero diferent representació a l'espai. -Reacció d'esterificació: reacció reversible on a partir d'un àcid gras més un alcohol obtenim un èster i aigua, es necessita calor. -Saponificació: reacció entre un àcid gras i una base forta per donar el sabó i aigua. Irreversibles. No és necessari donar-li calor Per què el sabó elimina les taques de greix? La part hidrofòbica atrapa el greix i la part hidrofílica el dissol a l'aigua. 3.

ELS ACILGLICÈRIDS Lípids saponificables més senzills, formats per esterificació del trialcohol glicerol (glicerina) amb àc grassos. Els triglicèrids són els més abundants, són apolars i insolubles en aigua. Segons tipus d'àcid.gras Líquids: grassos insaturats o de cadena curta. (oli de girasol, d'oliva…) Sòlids: mantegues i els seus. (llard, mantegues…) Semisòlids: (la margarina) 3.1 Hidròlisi dels triglicèrids -Enzimàtica: mitjançant lipasis que trenca els enllaços èster dels triglicèrids i llibera els àcids grassos de la glicerina durant la digestió. -Química o saponificació en calent: hi hem d'afegir una base forta (NaOH o KOH); es formen tres molècules de sabó i una molècula de glicerina.

3.2 Funcions acilglicèrids/acilglicerols 1.Reserva energètica: l'aportació energètica greixos, 9 Kcal/g, més del doble que glúcids, 4 Kcal/g. 2.Aillat tèrmic: acomulada sota la pell dels animals. 3.Protecció: bones amortidores mecàniques. 4. CÈRIDS/CERES compostos saponificables simples formats per l'esterificació d'un àc.gras de cadena llarga amb un monoalcohol també de cadena llarga. - Com que tenen els extrems dues cadenes hidrocarbonades, les ceres són totalment insolubles en aigua i impermeables això fa que siguin bones per recobrir i protegir estructures d'animals i vegetals. 5.

FOSFOGLICÈRIDS lípids saponificables complexos formats per la glicerina que conté 2 àcids grassos al carboni 1 i 2 i un grup fosfat al carboni 3. - Caràcter amfipàtic ja que el grup fosfat es dissol en medi aquós i els àcids grassos es dissolen en un medi apolar/hidrofobic. Els trobem a les membranes cel·lulars, formant bicapes, micel·les, monocapes… 6.ESFINGOLÍPIDS lípids saponificables complexos, es troben a les membranes de les neurones i dels ganglis, són formats per 3 elements: 1.Aminoalcohol 2.Àcid gras 3.Grup polar (x) Esfingomielines: grup polar de la glicerina és un grup fosfat acoblat a un aminoalcohol. Es troben a les membranes de les neurones.

Esfingoglucolípids: el substituent polar de la glicerina s'uneix a un glúcid. 7.ELS LÍPIDS INSAPONIFICABLES (no poden formar sabons perquè no tenen àc.grassos) -Terpens: deriven de l'isoprè, amb estructures lineals o cícliques. Contenen dobles enllaços que fan aromes/pigments. -Esteroides: lípids derivats de l'estrà, l'esterol + important és el colesterol (esta a la bicapa lipídica de les membranes aportant estabilitat. Vit D regula met Ca/P sintetitzat per colesterol amb el sol). Hormones esteroides: liposolubles, deriven de l'estarà i són bàsicament hormones sexuals (androsterona, progesterona, testosterona). Àc.bilars: derivats del colesterol, fabricada pels àc.bilaris, ajuda a digerir.

-Icosanoides: derivats d'àcids grassos essencials de 20 C. Reguladors de processos metabòlics com les hormones, diferenciem 3 tipus: -Prostaglandies: Actuen com a vasodilatadors, en processos inflamatoris, estimulen la contracció de la musculatura llisa. -Tromboxans: Es produeix a les plaquetes, n'activen l'agregació i la formació dels perillosos trombes. -Leucotriens:Estan relacionats amb reaccions al·lèrgiques i asma ja que contrauen els músculs dels bronquis. 4. Les proteïnes Biomolècules orgàniques compostes per C,O, H, N i en menor proporció, P i S. (Carn, peix, ous, llegums…) En abundància en tots els éssers vius, tenen moltes funcions i són específiques.

Formades per polimerització d'aminoàcids que es pleguen en formes variades. 1.ELS AMINOÀCIDS: constituents bàsics de les proteïnes, se'n coneixen uns 200 però només 20 són proteïnes, estan codificats en l'ADN. Estructura: carboni alfa (Cα), unit a un H, un grup carboxil (-COOH), un grup amino (-NH ) i un radical (R), que és diferent en cada aminoàcid. 1.2 Classificació (segons la seva obtenció i requeriment) -Aminoàcids neutres: cadenes laterals sense grups carboxil ni amino, amb càrrega neta 0 a pH neutre. -A.A n.apolars: presenten cadenes alifàtiques (hidrocarbonades -H) o amb anells de benzè.

-A.A n.polars: contenen grups hidrofílics (-OH) a les cadenes laterals, augmentant la seva solubilitat. -Aminoàcids àcids:tenen un segon grup (-COOH) a la cadena lateral, conferint-los càrrega (-). -Aminoàcids bàsics:tenen la seva cadena lateral un grup (-NH2) que els confereix càrrega (+). També es classifiquen segons la seva obtenció i requeriment: -Aminoàcids essencials: que el cos no sintetitza i hem d'ingerir amb la dieta. -Aminoàcids no essencials: l'organisme els pot produir. -Aminoàcids condicionals: no són essencials excepte en situacions de malaltia o estrès. Propietats A.A: -Baix pes molecular -Solubles H2O -Cristal·lins -Incolors i sòlids -Activitat òptica -Comp.

amfòter Estereoisomería:El Cα (excepte en el cas de la glicina) asimètric. Per això poden presentar configuracions: L, (grup -NH a l'esquerra) i D (està a la dreta). Caràcter amfòter: en dissolució aquosa, actuen com a àcids o bases depenent del pH de la diss. Descens d' (medi bàsic): el , allibera protons i queda + Augment d' (medi àcid): el , capta protons i queda . + 2 3 + En dissolucions aquoses neutres: s'ionitzen doblement i apareix la forma dipolar. 2.L'ENLLAÇ PEPTÍDIC (forma d'unió dels aminoàcids per formar polímers). Característiques i propietats: enllaç covalent fort i pla, amb configuracions cis i trans. La unió d'aminoàcids dona lloc a pèptids que es llegeixen d'esquerra a dreta.

-Pèptids: unió d'aminoàcids x enllaç peptídic. Aquests són entre un enllaç simple i un de doble, donant molta rigidesa i en dificultat la rotació. Oligopèptids: -10 aa: di, tri…, Polipèptids:10-100 aa, -Proteïnes: +100 aa Moltes hormones naturals son pèptids com: insulina, glucagó i oxitocina. Estructura proteïnes: molècules molt específiques sintetitzades per ordres de l'ADN responsables carac i funcions éssers vius. Adopten una configuració espaial pel plegament de les cadenes peptídiques i l'enllaç que les formen. La funció dependrà de la disposició espacial/configuració. -Estructura primària: seqüència lineal d'aa unida establiment per un enllaç peptídic entre aa.

Indica composició i ordre dels aa de la cadena peptídica (H2N-Cys-Ala-Val-Leu-Trf-Cly-Ser-COOH) -Estructura secundària: disposició espacial de la 1a estabilitzada per la formació de ponts d'H. Hèlix alfa: disposició helicoidal,¾ aa per volta. Molt estable pels ponts d'H. Cadenes laterals aa, situades fora helicoide. (alfa-queratina). Conformació beta: disposició ziga-zaga, formant làmines plegades, paral·leles: mateixa direcció o antiparal·leles direcció contrària. S'estabilitza amb ponts d'H. Cadenes laterals situades cap amunt o cap avall. (fibroïna (beta-queratina, seda)). Triple hèlix de col·lagen: proteïna col·lagen=hèlix triple per l'abundància de prolina. 3 hèlix entrecreuats.

-Estructura terciaria: estructura tridimensional estable. Proteïna activa. Regions amb estructura secundària. Alfa/beta i zones sense estructura definida (girs). Enllaços estabilitzants entre cadenes laterals dels aa: ponts d'H, interacció hidrofòbica, atracció electrostàtica, F. van der Waals i ponts de disulfur. Globular: plegament excessiu, les cadenes laterals polars a la superfície de la molècula, interaccionen amb H2O i diss. salines fent que la proteïna sigui soluble. (mioglobina). Fibrosa: plegament escàs, estructura allargada. Insolubles en H2o i diss salines (elastina).

-Estructura quaternària: diverses cadenes terciàries (protòmers) s'uneixen x enllaços no covalents formant l'estructura quaternària (oligòmers). Enllaços: ponts d'H, F. van der Waals, interacció hidrofòbica i atracció electrostàtica. 3.PROPIETATS DE LES PROTEÏNES -Solubilitat: les globulars són sol·lubles en H2O i diss. salines perquè els radicals polars s'orienten a l'exterior i fan enllaços febles per part de 2 pots d'H amb molècules d'H. No dissolucions, sinó dispersions col·loïdals. Les fibroses són insolubles. -Especificitat: cadascuna de les espècies d'éssers vius fabrica les seves pròpies proteïnes. AIxò explica el rebuig en trasplantaments, transfusions i processos al·lèrgics. -Comp.

amfòter: poden neutralitzar les variacions del pH. -Desnaturalització: pèrdua de la conformació nativa de la proteïna a causa de calor, pH, salinitat, agitació o radiació, quedant-ne només l'estructura primaria (filaments lineals i prims insolubles en aigua i inactives) perd la funció però no les propietats. Es pot renaturalitzar (procés reversible) 4.FUNCIONS DE LES PROTEÏNES Estructural: formen part d'estructures cel·lulars i orgàniques (ex. col·lagen, queratina). Enzimàtica: faciliten reaccions bioquímiques (ex. amilasa, peptidasa). Transport: transporten substàncies (ex. hemoglobina, lipoproteïnes). Hormonal: controlen funcions fisiològiques (ex. oxitocina).

Reserva: reserva d'aminoàcids (ex. caseïna, ovoalbúmina). Homeostàtica: mantenen l'equilibri del medi intern i el pH (totes, pel seu caràcter amfòter). Contràctil: permeten el moviment i la locomoció (ex. actina, miosina). Recepció i transmissió de senyals: neurotransmissors, receptors. Defensa: immunoglobulines o anticossos. 5. CLASSIFICACIÓ PROTEÏNES Les holoproteïnes són formades exclusivament per aminoàcids i poden ser globulars o fibroses. Les heteroproteïnes, en canvi, estan formades per aminoàcids i altres biomolècules, com glucoproteïnes, lipoproteïnes, nucleoproteïnes, fosfoproteïnes i cromoproteïnes. 5.

Els enzims Proteïnes globulars que actuen com biocatalitzadors, accelerant les reaccions químiques dels éssers vius i regulant-ne la velocitat per garantir un metabolisme ordenat i eficaç. 1.Disminueixen l'energia d'activació Els enzims s'uneixen als substrats, apropant les molècules que han de reaccionar i afeblint enllaços químics, cosa que facilita la formació de nous enllaços i la generació de productes. 2.Propietats 1. Enzims com a proteïnes: tenen composició específica, estructura primària determinada genèticament, conformació estable, poden desnaturalitzar-se i són específics del substrat. 2.

Com a catalitzadors: faciliten i acceleren reaccions disminuint l'energia d'activació, no s'alteren durant la reacció i actuen en petites quantitats. 3. Com a biocatalitzadors: són eficaços, catalitzen reaccions específiques i presenten cinètica de saturació pel substrat. 3.Naturalesa química dels enzims E.Senzills: formats exclusivament per una o més cadenes d'aminoàcids. E.conjugats o holoenzims: part proteica (apoenzim) i una no proteica (cofactor) com Mg² , Cu² , etc. O una molècula complexa, el grup prostètic. Si la unió entre l'apoenzim i el cofactor és feble i transitòria, es coneix com a coenzim.

Holoenzim = Apoenzim + Cofactor El cofactor pot ser un catió metàl·lic o una molècula complexa: Grup prostètic (unit covalentment a l'apoenzim) - Coenzim (unit dèbilment a l'apoenzim mitjançant unions no covalents). *Les vitamines actuen com a coenzims i grups prostètics dels enzims. Sense aquests components, molts enzims no es poden activar, fent que les vitamines siguin imprescindibles. Vitamina C: té funció antioxidant (ex. pebrot, taronja). Vitamina A: intervé en la visió. 4.Mecanismes d'acció enzimática (E + S E-S P + E) Les vitamines actuen sobre substrats (reactius), que s'uneixen al centre actiu, generant el complex enzim-substrat, que és inestable, i originen els productes.

EN finalitzar la reacció, el producte se separa de l'enzim i pot actuar de nou. A. Especificitat enzimàtica: Al centre actiu només es pot unir un substrat concret. B. Model d'interacció enzim-substrat (clau-pany): L'estructura del substrat i la del centre actiu són complementàries, encaixant com una clau en el pany corresponent. 5.Factors que condicionen l'activitat enzimàtica Concentració de substrat: velocitat fins a saturació; Km indica afinitat (baixa Km alta afinitat). pH: fora del rang òptim desnaturalització i pèrdua de funció. Temperatura: allunyada de l'òptima descens d'activitat i desnaturalització.

Inhibidors i activadors: Inhibició competitiva (competeix amb el substrat, reversible). Inhibició no competitiva (fora del centre actiu, reversible o irreversible). Activadors (normalment cations, activitat). Nomenclatura: acabats en -asa (ex.: lactasa, lipasa). 6. Nucleòtids i àcids nucleics 1.NUCLEÒTIDS: Biomolècules orgàniques formades per una pentosa,una base nitrogenada i un àcid fosfòric; formats sempre per C,H,O,N i P i puntualment P.

1.1 Complements dels nucleòtids - Pentoses: ribosa, que formarà ribonucleòtids (ARN) o desoxirribosa, que formarà desoxiribonucleòtids (ADN) - Bases nitrogenades: (compostos heterocíclics que contenen N): púriques= adenina (A), guanina (G) o primidíniques= timina (T), citosina (C ) i l'uracil (U). - Àcid fosfòric Tipus d'enllaços: - Enllaç N-glicosídic: pentosa + base nitrogenada = nucleòsid. - Enllaç ester fosfòric: pentosa + l'àcid fosfòric = nucleòtid. 1.3 Nucleòtids nucleics: En l'ARN, els ribosomes A,G,C,U; en l'ADN els desoxiribonucleòtids A,G,C,T. 2.L'ADN Format per dues llargues cadenes polimèriques de desoxiribonucleòtids monofosfat (A, T, G i C).

La seqüència de nucleòtids constitueix l'estructura primària i es llegeix en sentit 5' a 3'. Les molècules d'ADN varien en la mida i en la seqüència de bases nitrogenades. Els individus d'una mateixa espècie comparteixen la mateixa seqüència en cada cèl·lula, però les combinacions generen una gran variabilitat biològica. 2.1 Estructura secundària: Disposició espacial de dues cadenes de polinucleòtids en forma de doble hèlix, estabilitzada per ponts d'hidrogen entre les bases nitrogenades: A-T (2 ponts) i C-G (3 ponts). 2.2 Característiques doble hèlix: 1. Dobles hèlix dextrogira. 2. Bases nitrogenades s'orienten cap a l'interior de la cadena. Els grups fosfat i pentosa cap a l'exterior.. 3.

Les dues cadenes són antiparal·leles, per separar-les cal desenrrotllar-les.(Atropellament plectonèmic) 4. Le cadenes de nucleòtids son complementaries. A-T, C-G. 5. Les dues cadenes s'uneixen amb ponts d'H. Estabilitzen A-T , C-G 6. Per cada volta d'espiral hi ha una 10 nucleòtids. Regles de Chargaff: %A = %T %G = %C 2.3 Localització cel·lular de l'ADN 1. C. procariotes: l'ADN forma un cromosoma bacterià al nucloide, de doble hèlix circular; també poden tenir plasmidis. 2. C. eucariotes: l'ADN està al nucli, empaquetat de manera compacta i precisa, i és bicatenari lineal; també es troba en menor quantitat a mitocondris i cloroplasts. 3.

Virus: poden portar ADN lineal o helicoïdal, bicatenari. 2.4 Desnaturalització de l'ADN En condicions de temperatura elevada (100 °C), concentracions salines altes o pH superior a 13, l'ADN pot perdre l'estructura secundària. Aquest procés, anomenat desnaturalització, trenca els enllaços d'H que uneixen les dues cadenes, separant els brins, i pot ser reversible. La desnaturalització s'utilitza en tècniques de biologia molecular, com la PCR (si encaixen les bases és positiu). La temperatura de fusió (Tm) és aquella en què el 50 % de la doble hèlix ha perdut la seva estructura. 3.ARN: cadenes polimèriques de mononucleótidos monofosfat A,U, G, i C. Lectura en sentit de 5'- 3'.

3.1 Estructura de l'ARN Generalment monocatenari. La seva estructura primària és la seqüència lineal de bases llegida de 5' a 3'. En alguns casos, pot plegar-se i adoptar una estructura secundària, amb trams de doble hèlix que formen (doble hèlix) forquilles i zones sense complementarietat que originen llaços o bucles. 3.2 Tipus d'ARN ARNm: estructura lineal monocatenaria. Sintetitzat per complementarietat de bases utilitzant com a motlle un fragment o gen d'ADN. El mecanisme de síntesi s'anomena transcripció. - ARNm monocistronic: conté la info necessària per a la síntesi d'una proteïna,(eucariotes). - ARNm policistrònic: conté info per la síntesi de diverses proteïnes (procariotes).

ARNt: transporta els aa al citoplasma per a la síntesi de proteïnes. Zones amb estructura secundaria (doble hèlix) i zones amb bucles, (forma de trèbol). A cada codó de l'ARNm li correspon l'ARNt que poseeixi l'anticodó complementari, que transporta un determinat aa i així es garanteix que l'aminoàcid correcte s'insereix en la proteïna que s'està sintetitzant. ARNr: es troba al ribosoma. El més abundant (80% de l'ARN). Molecules llargues i monocatenaries. Funció estructural, constitueix les subunitats ribosòmiques que associades a l'ARNm realitzaran la síntesi de proteines.

4.EL MATERIAL GENÈTIC VÍRIC Accepta totes les combinacions possibles: doble hèlix o cadena senzilla, molècula circular o lineal. Poden contenir com a material genètic ADN o ARN, però mai tots dos àcids nucleics alhora. 7. Metabolisme Metabolisme: conjunt de processos químics catalitzats per enzims a l'interior de les cèl·lules. Els principals objectius del metabolisme: 1. Transformar les substàncies incorporades de l'entorn en materia primera per a la cèl·lula. 2. Obtenir E utilizable per a les cèl·lules (ATP). 3. Fabricar i reparar els components cel·lulars. 4. Fabricar i degradar molècules amb funcions específiques (hormones, neurotransmissors, etc.). 1.1.

Metabolisme autotrof i heterotrof Existeixen 2 modalitats del metabolisme en funció de la font de matèria i d'E. important SELE FONT DE MATÈRIA FONT D'ENERGIA AUTÒTROFS Biomolècules inorgàniques. Font de carboni CO2. Fotosintètics o fotoautòtrofs Llum solar: realitzen fotosíntesi. Plantes, algues i bacteris fotosintètics fan la seva pròpia matèria orgànica Quimiosintètics o quimioautòtrofs (CO2) Sintetitzen el seu aliment amb reaccions químiques Oxidació compostos inorgànics: realitzen la quimiosíntesi: bacteris quimiosintètics HETERÒTROFS necessiten aliment orgànic d'altres éssers vius per obtenir C i E.

Biomolècules orgàniques i inorgàniques Quimioheteròtrofs De reaccions Q i de compostos orgànics d'altres éssers vius com a C. Degradació (oxidació) de biomolècules orgàniques: animals, fongs, protoctists i bacteris heteròtrofs.

Les reaccions químiques que constitueixen el metabolisme es poden agrupar en 2 tipus de procesos: Catabolisme Anabolisme Processos de degradació de molècules Oxidacions Es produeixen deshidrogenacions: els hidrogens són són captats per coenzims que es redueixen (s'allibera NADH, FADH2, ...) Alliberen energia en forma d'ATP Processos de síntesi de molècules Reduccions Es produeixen deshidrogenacion: els hidrogens són aportats per coenzims que s'oxiden (es genera NAD+, FAD…) Necessiten aportació d'energia en forma d'ATP Les reaccions del metabolisme són d'oxidació i reducció.

Forma oxidada Forma reduïda Reacció Exemple processos en els quals intervenen NAD+ NADH NAD++2H++2e NAD H+ Glucòlisi, cicle de Krebs… NADP+ NADPH NADP++2H++2e NAD PH Cicle de Calvin… FAD FADH2 FAD+2H++2e FADH Cicle de Krebs, B-oxidació dels àc.grassos 1.3 Reaccions i rutes metabòliques Característiques: Els reactius i els productes estan dissolts en aigua. Totes les reaccions estan catalitzades per enzims. Són seqüencials. En una ruta metabòlica diferenciem: el substrat inicial, els metabòlits intermedis i el producte final. Poden ser: lineals, circulars, ramificar-se, ser convergents o divergents.

7.1 El catabolisme 1.Introducció al catabolisme Inclou totes les reaccions químiques que degraden els principis immediats (biomolècules) fins a obtenir energia. -Ruptures de cadenes carbonatades -Reaccions d'oxidació-reducció (redox) -Reaccions de fosforilació i desfosforilació Glúcids Biomolècules més fàcils de degradar per obtenir E No tenen residus tòxics. Algunes cèl·lules només es nodreixen de glúcids (neurones). La glucosa (enllaç alfa) és el glúcid més important a nivell energètic: monosacàrid glucosa / maltosa / midó / glicogen. La glucosa (enllaç beta) Celobiosa.

Lípids Doble d'energètics que els glúcids: G: 4'2 Kcal, P: 4'3 Kcal L: 9'5 kcal Funció de reserva energètica (acilglicèrids), caldrà trencar molts més enllaços C-H per formar CO2 i al oxidar-los liberaran més E Proteïnes S'utilitzen com a font d'E només quan: Els aa es troben en excés (no emmagatzemar ni excretar) Dejuni prolongat (molt llarg) 1.1 Catabolisme dels glúcids: fermentació i respiració aeròbia Els dos processos fonamentals del catabolisme dels glúcids són la fermentació i la respiració aeròbia. Tots dos processos necessiten un primer pas: la glucòlisi, que té lloc a l'hialoplasma, i en la qual s'obté àcid pirúvic.

Tot seguit, l'àcid pirúvic pot seguir dos camins: Fermentació (anaeròbica): el piruvat segueix una via anaeròbica a l'hialoplasma. Respiració aeròbia (amb O ): el piruvat entra al mitocòndri. Glicòlisi (degradació de la glucosa 6C a piruvat 3C / àc. pirúvic) En cèl·lules animals En cèl·lules vegetals Dels glúcids dels aliments De la degradació del glicogen emmagatzemat En els músculs i el fetge De la neoglicogènesi, a partir d'aa i de l'àc. làctic Glucosa sintetizada en la fase fosca de la fotosíntesi. Degradació del midó. De la neoglicogenesi, a partir d'aa, àc. làctic i àc.

grassos Reaccions de la glucòlisi Es pot dividir en 2 fases: a la primera hi ha una despesa energètica (consum ATP) i en la segona fase crea E (fabricació ATP). Reacció global de la glucòlisi Catabolisme de glúcids Glicòlisi Objectius glicòlisi Regulació glicòlisi Característiques glicòlisi Obtenir E en forma d'ATP Obtenir NADH+H+ Obtenir precursors metabòlics Nivells alts d'ATP: inhibeixen la glicòlisi. Nivells alts d'AMP i ADP activen la glicòlisi.

Ocorre en el hialoplasma És una ruta anaeròbica (no O2) Produeix ATP mitjançant fosforilació al substrat Genera poder reductor en forma de NADH Subministra a la cèl·lula diversos metabòlits intermedis FERMENTACIONS La fermentació és un procés catabòlic anaerobi que ocorre en el hialoplasma i en el qual es produeix una degradació de la matèria orgànica a biomolècules orgàniques més simples, amb la finalitat d'obtenir energia. Etapes de les fermentacions: 1a etapa: glucolisi, que degrada la glucosa a piruvat i, a més, s'obtenen 2 ATP i 2 NADH. 2a etapa: reducció del piruvat a lactat (fermentació làctica) o a etanol (fermentació alcohòlica).

F.Làctica Generalment, aquesta fermentació es dona en determinats microorganismes que inicien la fermentació de la lactosa de la llet, fet que la fa tornar agre i provoca la coagulació de la proteïna caseïna. També es produeix a les cèl·lules animals quan no hi ha prou oxigen a causa d'un sobreesforç físic: l'àcid pirúvic procedent de la glicòlisi no es pot oxidar de forma aeròbica i es transforma en àcid làctic.

L'acumulació d'aquest àcid làctic dona lloc a la formació de petits cristalls que punxen el múscul, (agulletes) Balanç F.Làctica: Glucosa + 2 ATP = Àc.Làctic + 2 ATP F.Alcohòlica La fermentació alcohòlica la realitzen alguns llevats del gènere Saccharomyces, emprats industrialment en l'obtenció de begudes alcohòliques com el vi o la cervesa. També s'utilitzen en l'elaboració del pa, on actuen sobre els sucres de les farines. El CO alliberat fa augmentar el volum de la massa, mentre que l'etanol s'evapora durant la cocció. Balanç F.Alcohòlica: Glucosa + 2 ATP + Pi = 2 Etanol + 2 CO2 + 2 ATP CARACTERÍSTIQUES DE LES FERMENTACIONS Són rutes catabòliques anaeròbies (no necessiten O ).

Transcorren en el hialoplasma (citoplasma) de la cèl·lula. Són degradacions incompletes, ja que el producte final és un compost orgànic. Consumeixen el NADH produït a la glicòlisi i restaura el NAD . Només s'obtenen 2 ATP, els generats durant la glicòlisi. Les cèl·lules anaeròbies estrictes (com alguns bacteris) només poden obtenir energia dels compostos orgànics a través de les fermentacions.

CICLE DE CORI Es recupera l'esforç que es fa notant una recuperació del sobreesforç que es genera la fermentació RESPIRACIÓ AERÒBICA La respiració aerobia pot definir-se com el conjunt de processos catabòlics que tenen Iloc en la matriu mitocondrial, en els quals es produeix la degradació total de les molècules orgàniques (G,L,P) a diòxid de carboni (CO,) i aigua (H20), amb obtenció d'energia en forma d'ATP i consum d'oxigen (O2). Es divideix en tres fases: 1.Obtenció d'acetil CO-A Partint del piruvat la glucòlisi, aquest experimenta una descarboxilació oxidativa que origina acetil-CoA,CO,i NADH. La reacció està catalitzada per l'enzim piruvat deshidrogenasa.

Tant els àc.grassos com la glucosa com els aa formaran aquest intermedi metabòlic: Acetil-CO-A. 2. CICLE DE KREBS És una ruta amfibòlica que, en la respiració aeròbia, realitza la degradació de l'acetil-Co-A a CO2, al mateix temps que es genera GTP i coenzims reduïts (NADH i FADH2) Balanç total del cicle de krebs: 2 Acetil coenzim A (CH3-CO-SC A) - 2 CO - 8 Hidrògens - 1 GTP : - 3 NADH + H - 1 FADH2 Com que el cicle de K parteix de 2 molècules a Acetil CO-A i es produeixen 2 descarboxilacions i s'obtenen 2 molècules de CO2. És a dir per la degradació total d'1 molècula de glucosa calen 2 voltes del C.K. Funcions C.K 1. Oxidació de l'Acetil Co-A fins a CO2. 2.

Obtenció de NADH2 que després es transformarà en ATP 3. Obtenció de GTP que després es converteix en ATP Regulació del C.K Quan la cèl·lula té els nivells elevats d'ATP i NADH aquest cicle funciona poc o està aturat. En canvi passa el contrari quan els nivells d'ATP són baixos. 3. CADENA DE TRANSPORT ELECTRÒNIC MITOCONDRIAL I FOSFORILACIÓ OXIDATIVA Procés fonamental per obtenir energia, tant en eucariotes com en procariotes. El 90% de l'energia de la cèl·lula s'obté en aquest procés. En aquesta fase intervé O2.

Els coenzims reduïts NADH i FADH generats en tots els processos anteriors (glucòlisi, descarboxilació oxidativa del piruvat i cicle de Krebs) cedeixen els electrons que han captat en les reaccions d'oxidació a una cadena de transportadors d'electrons situada en la membrana mitocondrial interna. Aquest procés té lloc en 3 fases: 1. El NADH i el FADH cedeixen els electrons (e ) a la cadena transportadora d'electrons situada en les crestes de la membrana mitocondrial interna. 2.

Generació d'un gradient electroquímic: els protons (H ) passen des de la matriu a l'espai intermembranós a través d'unes proteïnes de la membrana (complexos I, II i IV), de manera que es genera una acumulació de protons a l'espai intermembranós. 3. Síntesi d'ATP mitjançant fosforilació oxidativa: a la membrana mitocondrial interna estan situades ATP-sintases, amb un canal a l'interior a través del qual poden retornar els H a la matriu mitocondrial, i allà es converteix ADP en ATP Fosforilació oxidativa: per cada NADH es formen 2,5 ATP i per cada FADH es formen 1,5 ATP.

BALANÇ ENERGÈTIC DEL CATABOLISME DE GLÚCIDS PER RESPIRACIÓ ATP El mecanisme de transferència d'E més utilitzat per les cèl·lules és el denominat cicle de l'ATP-ADP, que implica la formació i el trencament d'enllaços rics en energia entre els grups fosfat 2n i 3r de l'ATP. Fosforilació a nivell de substrat Fosforilació per les ATPases o ATP sintases Fosforilació oxidativa: es dóna als mitocondris. Fotofosforilació: Es dóna als cloroplasts CATABOLISME DELS LÍPIDS ÀCIDS GRASSOS β oxidació: repetició successiva d'un procés en que s'aniran separant fragments de 2 C en forma d'acetil-CoA Respiració: l'acetil-CoA produït a la primera etapa (β oxidació) passarà al C.K i a la cadena respiratòria.

β OXIDACIÓ Actuació de l'AG: L'AG s'uneix a un coenzim A i amb l'ajuda d'un intermediari (carnitina)podrà entrar dins del mitocondri. Beta oxidació L'AG dins del mitocondri patirà el trencament de fragments successius de 2C de llargada. Té 2 etapes. 1. Deshidrogenació: es perden H que els recull el FADH2 i el NADH 2. Trencament: l'AG es trenca per formar l'acetil-CoA + AG inicial amb 2 C Balanç de la beta oxidació d'un àcid palmític (16C) L'entrada d'un AG al mitocondri i la seva oxidació no genera ATP sinó que en consumeix per la seva activació però genera FADH2 i NADH + H+ que entraran a la cadena respiratòria. Dominis i regnes D.

Archaea: Procariotes que viuen en condicions extremes, sense nucli i sense mureïna a la paret cel·lular. D. Bacteria: Procariotes comuns, unicel·lulars, amb mureïna. Importants en descomposició, malalties i cicles naturals. D. Eukarya: Eucariotes amb nucli i orgànuls. Inclou 4 regnes: Protoctista, Fungi, Plantae i Animalia. R. Protoctista: Unicel·lulars o pluricel·lulars simples, autòtrofs o heteròtrofs, com algues i protozous, sovint en ambients aquàtics. R. Fungi: Heteròtrofs amb digestió externa, paret de quitina, poden ser unicel·lulars (llevats) o pluricel·lulars (bolets), descomponedors. R.

Plantes: Pluricel·lulars autòtrofs, fan fotosíntesi, amb paret de cel·lulosa, es reprodueixen per espores o llavors. R. Animalia: Pluricel·lulars heteròtrofs, amb teixits i òrgans, majoritàriament mòbils. Inclou invertebrats i vertebrats. 7.2 L'anabolisme Conjunt de rutes metabòliques en què se sintetitzen molècules complexes a partir d'altres mes simples utilitzant E en forma d'ATP. A.Autòtrof: Font de carboni CO2. Inclou la fotosíntesi (font E = llum solar) i la quimiosíntesi (font E = reaccions Q exotèrmiques). -Fotosintètic E llum solar Plantes, algues, cianobacteris, bacteris fotosintètics -Quimiosintètic E reaccions químiques bacteris A.Heteròtrof: Font carboni biomolècules orgàniques.

Gluconeogènesi, la biosíntesi de triglicèrids i d'AA A.Autòtrof fotosintètic (autòtrofs fabriquen la seva matèria orgànica) -Fotosíntesi oxigènica plantes, algues, cianobacteris s'aliberarà O2 -Fotosíntesi anoxigènica o bacteriana bacteris porpres, verds i verds mancats de sofre no s'allibera O2 Fotosíntesi procés el qual determinades cèl·lules capten l'E de la llum solar i la utilitzen per a sintetitzar matèria orgànica a partir de inorgànica. Fase lumínica En les membranes tilacoidals dels cloroplasts. Necessita llum. Genera NADPH i ATP. Allibera O2 per fotòlisi de l'aigua. Fase fosca En l'estroma dels cloroplasts. No necessita llum. Consumeix el NADPH i ATP produïts en la fase lumínica.

Es fixa el CO2 i se sintetitza en molècules orgàniques. Fotosíntesi oxigènica És la conversió d'E lluminosa en E química estable. Aquesta E queda emmagatzemada en forma d'ATP i, posteriorment, aquest ATP s'utilitza per sintetitzar molècules orgàniques. La fotosíntesi és possible gràcies a l'existència d'unes molècules especials anomenades pigments fotosintètics, capaces de captar l'E lluminosa. Fotosistemes. Fase lumínica (n cal saber els dif fotosistemes que pasen i tot però si la fotolisi de l'aigua) La captació dels fotons de la llum es dona dins de la membrana dels tilacoides.

La clorofil·la té enllaços deslocalitzats, i en bombardejar-los amb els fotons de la llum crea una inestabilitat i aquesta augmenta la seva E i queda excitada. Per quedar-se estable una altra vegada, aquests electrons salten cap a la cadena transportadora fins a generar E en forma de ATP. L'aigua es trenca en la fotòlisi: H2O O2+ H++ 2e. Aquests dos e- estabilitzen el fotosistema 2 (PSII), que els havia perdut inicialment. Els H+ que s'acumulen a l'interior del tilacoide formen un gradient per generar ATP, de manera que l'E potencial es transforma en E química.

El rendiment de la fase acíclica, explicada anteriorment, no és suficient pel manteniment de la planta, és a dir, necessita produir més E, més ATP, i per això té lloc la fase cíclica que consisteix en que la planta va rebent l'E del Sol i excita el (PSI) i aquests e- es van transferint en diferents proteïnes de membrana del tilacoide. Dins d'aquest bucle s'obté ATP, però no s'obté ni NADPH ni O2. MIRAR IMATGES ESQUEMES PAG 139 I 140 + ESQUEMA GLOBAL DIAPO 22 FASE LUMINOSA / FOTOQUÍMICA Fase on es sintetitza l'ATP i el poder reductor NADPH, H+ a partir d'H2O despren O2 F.Lluminosa acíclica: 1.Intervenen els 2 fotosistemes. 2.Es sintetitza NADH, H+, i ATP 3.Transport d'e- de l'aigua al NADP+.

4.Fotòlisi de l'aigua alliberant O2 F.lluminosa cíclica: 1.Interve el fotosistema 1. 2.Es sintetitza ATP. 3.No es forma poder reductor (NADPH, H+). 3.No hi ha fotòlisi de l'aigua i no s'allibera O2. Fotòlisi de l'aigua (fase acíclica, lluminosa) H2O 2H+ + 2e- + ½ O2 H2O: 2 fotons 2H+: queden lliures dins del tilacoide. 2e-: cobreixen el buit al centre PSII. ½ O2: atravessa membranes i es difon a l'entorn 2.Fase fosca o biosintètica cicle de calvin -En aquesta fase s'utilitza l'atp i el poder reductor (NADPH+H+) obtinguts a la fase fotoquímica oer sintetitzar matèria orgànica. -Es du a terme a l'estRoma dels cloroplasts.

-Es un procés cíclic en que es distingeixen 3 fases: 1.Carboxilativa/de fixació. 2.Reductiva. 3.Regenerativa o sintètica -És independent de la llum. Acostuma a donar-se a la nit Cicle de calvin Balanç global de la fotosíntesi 6 + 6 2 + 18 + 12 + 12 + + 6 2 6 + 6 12 6 + 18 + 18 + 12 + Enzim Rubisco i fotorespiració Té 2 funcions, la f.carboxilativa i la oxigenasa. A temperatures elevades i ambients secs la rubisco no fixa el CO2 sino que fixa O2 i el rendiment de la fotosíntesi es veu disminuït. A partir dels 25º, la taxa de fotorespiració s'iguala a la fotosíntesi. Si la temperatura augmenta, les plantes tanquen els estomes per no deshidratar-se. Per tant, el seu creixement es veu aturat.

La fotorespiració redueix la fixació del carboni i el CO se libera a l'atmosfera. Tipus de plantes C3: Clima mediterrani. Durant el cicle de Calvin, tenen intermediaris de 3C com el gliceraldehid-3P. C4: clima sec i humitat. Tenen un altre enzim, fosfoenolpiruvat (PEP). Agafen el CO i, gràcies al PEP, el fixen en el compost malat. Agafen el CO i el cicle de Calvin. CO2 – (PEP) Malat (C4) CO2 C.Calvin Rubisco Plantes CAM: Viuen en ambients molt secs i s'han adaptat a un alt metabolisme per evitar la fotorespiració. Els seus intermediaris al cicle de Calvin són de 4C.

Fotosíntesi anoxigènica o bacteriana, poc freqüent (NO EXAMEN !!) Fase lluminosa cíclica, només actua al PSI, produeixen ATP, no produeixen poder reductor. No es produeix O , per tant, no hi ha fotòlisi de l'aigua. Tenen un tipus de clorofil·la especial: bacterioclorofil·la. Tenen altres pigments que són els que donen nom als bacteris: sulfobacteris porpres, sulfobacteris verds, bacteris verds marcats de sofre. La importancia de la fotosíntesi pot resumir-se en aquests punts fonamentals EXAMEN 100% !!!: Transporta l'E de la llum en E química utilitzable pels éssers vius. Produeix biomolècules orgàniques a partir de biomolècules inorgàniques.

Els organismes fotosintètics són els productors dels ecosistemes, estan a la base de les piràmides tròfiques. La matèria orgànica que fabriquen sustenta la resta d'éssers vius. Produeix O, que fa possible la respiració dels éssers anaerobis i ha permès que es formi la capa d'ozó O estratosfèrica que ens protegeix de la radiació ultraviolada i la fa possible la vida a la superfície de la Terra. Capta el CO atmosfèric i contribueix a rebaixar-se els nivells. Factors que influeixen en la fotosintesí (EXAMEN 100% !!!) Temperatura: cada espècie està adaptada a viure en un interval de temperatura òptim.

De manera general, una alta temperatura incrementa la velocitat de les reaccions de la fotosíntesi fins que no es produeixi la desnaturalització dels enzims implicats. Escassetat d'aigua: la manca d'aigua fa que els estomes es tanquin per evitar la dessecació de la planta i aleshores es dificulta l'entrada del CO , fent que hi hagi més concentració d'O i donant-se la fotorespiració. Les plantes C4 són més eficaces que les C3. Concentració de CO : si la intensitat lluminosa és elevada i constant, el rendiment del procés fotosintètic augmenta en relació directa amb la concentració de CO a l'aire fins a arribar a un determinat valor a partir del qual el rendiment s'estabilitza.

Concentració d'O : com més concentració d'O a l'aire, menys rendiment fotosintètic a causa dels processos de fotorespiració. Temps d'il·luminació: hi ha espècies en les quals com més hores de llum, més producció fotosintètica tenen. Intensitat lluminosa: més intensitat lluminosa, més rendiment, fins a superar determinats límits en els quals es produeix la fotooxidació. QUIMIOSINTESI Consisteix en la producció de matèria orgànica utilitzant com a font d'energia l'oxidació de molècules inorgàniques reduïdes com l'àcid sulfhídric (H S), l'hidrogen gasós o el metà, sense necessitat d'utilitzar llum solar.

Determinats bacteris que viuen al fons oceànic, on no arriba la llum solar, fan la quimiosíntesi. Té lloc en dues fases: 1.Fase oxidativa. Equival a la fase lluminosa de la fotosíntesi. En aquesta fase, l'energia alliberada en reaccions d'oxidació de substàncies inorgàniques s'utilitza per sintetitzar ATP i poder reductor (NADH). 2.Fase biosintètica. És semblant a la fase fosca. Els bacteris hi fan servir l'ATP i el NADH obtinguts en la fase anterior per reduir compostos inorgànics i obtenir compostos orgànics. Exemples de bacteris que fan la quimiosíntesi: bacteris del N, del Fe i del S.

Anabolisme heteròtrof Són rutes metabòliques de síntesi que utilitzen com a font de carboni biomolècules orgàniques. Gluconeogènesi Síntesi de glucosa a partir de compostos orgànics no glucídics: aminoàcids, àcid làctic i glicerol. Característiques: ruta anabòlica, consumeix ATP i poder reductor NADH, es produeix al citoplasma, tot i que el primer pas intervé el mitocondri. Gluconeogènesi Síntesi de glicogen a partir de glucosa, amb la finalitat d'emmagatzemar-la com a reserva d'E (fetge i múscul) Lipogènesi: síntesi de triglicèrids S'esdevé al hialoplasma, on es localitza el complex enzimàtic: àc.gras sintetasa. En les cèl·lules vegetals es troba en l'estroma dels cloroplasts.

Consumeix poder reductor en forma de NADH. El substrat inicial és l'acetil-CoA. L'acetil-CoA pot procedir del piruvat de la glucòlisi, de la B-oxidació dels àc.grassos i aa. L'excés s'acaba convertint en triglicèrids (greixos) que s'acumulen en el teixit adipós dels animals. Acetil-CoA – NADPH Àc.gras sintasa Biosíntesi d'AA Té lloc al citoplasma. Els aa, a més de C, H, O posseeixen un grup amino (-NH2). La síntesi requereix una cadena carbonada que s'uneix al grup amino. Pot organitzar-se a partir d'intermediaris de la glicòlisi, del cicle de Krebs o de la denominada ruta de les pentoses fosfat.

El grup amino de la major part dels AA procedeix del glutamat, que transfereix el grup amino a una cadena carbonada. La glutamina, AA que té un grup amino extra. Rendiment energètic de la fotosíntesi Extra:MIRAR EXS AMB VARIABLES DEPENDENTS I INDEPENDENTS 8. Genètica Mendeliana Mendel va centrar els seus estudis en set caràcters qualitatius que presentaven dues alternatives clarament diferenciades: color llavor: groga / verda. Va centrar cada experiment en un sol caràcter, màx. 2 caràcters alhora. Mitjançant autofecundació durant diverses generacions va aconseguir línies pures per a cada caràcter.

La línia pura (P): conjunt d'individus idèntics per a un determinat caràcter i que produeixen descendència idèntica entre si i als progenitors. F1: descendència de l'encreuament de dues línies pures (P). F2: descendència resultant de creuar els individus de la F1. Gen: factor hereditari que determina un tret. Les alternatives de cada gen o factor hereditari s'anomena al·lel. Ex: el gen del color de la llavor presenta dos al·lels: groc (A) i verd (a). Genotip: per un gen donat està format pels 2 al·lels d'un organisme: AA, aa, Aa. Homozigot: 2 al·lels d'un gen iguals: AA o aa. Heterozigot: 2 al·lels d'aquest gen diferents: Aa.

Al·lel dominant: la seva presència oculta l'efecte d'un altre a l'heterozigot i l'al·lel amb l'efecte que roman ocult en l'heterozigot es coneix com a al·lel recessiu. Fenotip: aspecte observable governat pels gens, en l'exemple per al color de la llavor: groga i verda. Lleis de Mendel Mendel va comprovar de manera experimental que l'herència dels caràcters segueix lleis senzilles. 1ª Llei M - De la Uniformitat: Quan se'n creen dues línies pures que difereixen en un caràcter, s'obté una descendència fenotípicament i genotípicament idèntica. 2ª Llei M - De la segregació: Els híbrids de la F1 són presents als dos al·lels del caràcter considerat.

Els dos membres d'un parell d'al·lels segreguen en proporcions 1:1. La meitat dels gàmetes porta un al·lel i l'altra meitat l'altre l'al·lel. 3ª Llei M - De la independència: Els parells d'al·lels per un mateix caràcter mantenen la independència a través de les generacions, ja que s'agrupen a l'atzar en els descendents.

Retroencreuament o encreuament prova Consisteix a creuar l'individu en qüestió (AA o Aa) amb un altre de fenotip recessiu (aa) i veure la descendència Excepcions de les lleis de Mendel Dominància incompleta o herència intermèdia: els individus de la F1, mostren un fenotip intermedi entre els fenotis dels progenitors homozigots Codominància: els al·lels codominants fan que es manifesti el genotip dels 2 progenitors homozigots en una descendència heterozigot. Interacció gènica o epístasi: gen anomenat epistàsic interfereix en l'expressió d'un altre gen hipostàtic tot emmascarat o modificant la seva expressió.

Al·lels múltiples: Els al·lels múltiples són un tipus de patró d'herència no mendeliana que implica més que els típics 2 al·lels que solen codificar una determinada característica d'una espècie. Entre A i B hi ha codominància, però entre A, B i O domina A. Herència extranuclear: Encara que la major part dels gens es troben a l'ADN nuclear, hi ha gens als mitocondris i als cloroplasts. L'ADN mitocondrial conté uns 37 gens, mentre que el cloroplast en té al voltant de 100. TEORIA CROMOSÒMICA DE L'HERÈNCIA Va aportar una explicació citològica als resultats obtinguts per Mendel, relacionant els gens amb els cromosomes.

Els seus postulats bàsics són els següents: Els factors hereditaris (elements de Mendel o gens) que determinen les característiques fenotípiques dels éssers vius estan situats en els cromosomes. Cada factor hereditari o gen ocupa un lloc específic en un dels cromosomes i rep el nom de locus (loci plural). Els factors/gens es disposen linealment al llarg dels cromosomes, en els seus loci corresponents. Els organismes diploides tenen a les seves cèl·lules dues còpies de cada gen, al·lels, situats en el mateix lloc en el parell de cromosomes homòlegs, un paternal i un altre matern. Dos gens es consideren lligats si estan situats al mateix cromosoma.

Com més pròxims estiguin, més gran serà el seu grau de lligament. Com més distància, més probabilitat que entre ells es produeixi recombinació durant la meiosi, originant noves combinacions d'al·lels diferents de les paternes. HERÈNCIA LLIGADA AL SEXE Caràcters influïts per gens situats als cromosomes sexuals en humans: al cromosoma X i Y. Homogamètic XX, heterogamètic XY. La particularitat d'aquest tipus d'herència és que, com les dones tenen un parell de cromosomes X homòlegs i els homes un cromosoma X i un Y, les possibilitats que aparegui un caràcter o una malaltia determinada lligada al X o al Y, o que es transmeti als descendents, depenen considerablement del sexe.

En tots aquests casos, els homes manifesten l'anomalia en un percentatge més elevat que les dones. HERÈNCIA INFLUÏDA PEL SEXE Els caràcters hereditaris influïts pel sexe estan determinats per gens situats en els autosomes, és a dir, no en els cromosomes sexuals, però la manifestació fenotípica d'aquests gens és diferent segons el sexe de l'individu. En homes, per exemple, la calvície és dominant i en dones recessiva. EL CONCEPTE DE PROBABILITAT Llei de la suma: per trobar la probabilitat que es produeixin dos o més successos sempre que tots els successos siguin mútuament excloents.

"O" Llei del producte: per trobar la probabilitat que passin dos o més esdeveniments independents entre si que poden passar alhora, cal multiplicar les probabilitats. "i" 9. Cicle cel·lular Mitosi (Fase M) És el procés de divisió on una cèl·lula mare genera dues cèl·lules filles amb la mateixa dotació cromosòmica. En un cicle de 24 hores, dura entre una i dues hores. Es divideix en la cariocinesi (nucli) i la citocinesi (citoplasma), processos que se solapen temporalment. Profase: La cromatina es condensa en cromosomes visibles de dues cromàtides. El nuclèol i l'embolcall nuclear desapareixen.

En cèl·lules animals, els centrosomes van als pols formant el fus mitòtic (mitosi astral), mentre que en les vegetals els microtúbuls surten de zones denses (anastral). Els microtúbuls s'uneixen als cinetocors (prometafase). Metafase: Els cromosomes assoleixen el seu màxim grau de condensació. Els microtúbuls del fus els arrosseguen cap a l'equador de la cèl·lula, on queden alineats formant la placa metafàsica. Anafase: Es dupliquen els centròmers i les cromàtides germanes es separen, convertint-se cadascuna en un cromosoma complet. Els filaments del fus s'escurcen i arrosseguen aquests cromosomes cap a pols oposats.

Telofase: S'organitza un nou embolcall nuclear al voltant de cada joc de cromosomes als extrems de la cèl·lula. El fus mitòtic desapareix, els cromosomes es descondensen i es formen…