1. Introducció al catabolisme i conceptes bàsics
Flashcards
- Què és el catabolisme cel·lular?
- Fase degradativa del metabolisme on molècules orgàniques complexes es transformen en senzilles per obtenir energia emmagatzemada en ATP.
- Quin polisacàrid es forma mitjançant enllaços $\beta$-glicosídics de glucosa?
- La cel·lulosa.
- Quin compost lipídic s'utilitza principalment com a reserva energètica?
- Els acilglicèrids (olis vegetals i greixos animals).
- Quina definició tenen oxidació i reducció en el metabolisme?
- Oxidació: pèrdua d'electrons (agent reductor). Reducció: guany d'electrons (agent oxidant).
Preguntes tipus test
- Per quina raó termodinàmica les reaccions catabòliques alliberen energia?
- a) Perquè la síntesi d'enllaços covalents d'alta complexitat absorbeix energia lliure.
- b) Perquè l'energia lliure de les substàncies inicials és superior a la dels productes resultants.
- c) Perquè els productes finals presenten un contingut energètic més gran que els reactius.
- d) Perquè es requereix una aportació constant de calor des de l'entorn extracel·lular.
Resposta: b) Perquè l'energia lliure de les substàncies inicials és superior a la dels productes resultants.. Les reaccions catabòliques són exergòniques ($\Delta G < 0$) degut a que l'energia lliure dels reactius inicials és més elevada que la dels compostos finals resultants.
- Quina molècula orgànica s'observa formada en aquest esquema mitjançant un enllaç $\alpha(1 \to 4)$?
- a) Cel·lulosa
- b) Maltosa
- c) Àcid pirúvic
- d) Triacilglicèrid
Resposta: b) Maltosa. La unió de dues unitats de glucosa mitjançant un enllaç O-glicosídic $\alpha(1 \to 4)$ forma el disacàrid maltosa.
- Quin paper químic exerceix una molècula que actua com a agent reductor en una reacció catabòlica?
- a) Cedeix electrons i pateix una oxidació.
- b) Capta electrons i experimenta una reducció.
- c) S'uneix a l'oxigen sense modificar el seu estat redox.
- d) Neutralitza protons sense transferir càrregues.
Resposta: a) Cedeix electrons i pateix una oxidació.. L'agent reductor és la substància que perd electrons, és a dir, s'oxida en cedir-los a una altra substància receptora.
2. Catabolisme respiratori de glúcids: la glucòlisi
Flashcards
- On té lloc la glucòlisi a la cèl·lula?
- Al citosol (hialoplasma).
- Quin és el balanç net d'ATP de la glucòlisi?
- Guany net de $2\ \text{ATP}$ (es consumeixen 2 i se'n generen 4).
- Quina és l'equació global de la glucòlisi?
- $\text{Glucosa} + 2\,\text{ADP} + 2\,\text{P}_i + 2\,\text{NAD}^+ \rightarrow 2\,\text{piruvat} + 2\,\text{ATP} + 2\,\text{NADH} + 2\,\text{H}^+ + 2\,\text{H}_2\text{O}$
- Com regulen l'ATP i l'AMP/ADP la glucòlisi?
- Nivells alts d'ATP inhibeixen la glucòlisi; nivells alts d'AMP i ADP l'activen.
Preguntes tipus test
- En quin compartiment cel·lular té lloc la glucòlisi?
- a) Al citosol o hialoplasma
- b) A les crestes mitocondrials
- c) A la matriu mitocondrial
- d) A l'espai intermembrana
Resposta: a) Al citosol o hialoplasma. La glucòlisi es produeix íntegrament en el citosol o hialoplasma de la cèl·lula.
- Quin és el rendiment net d'ATP i de coenzims reduïts per cada molècula de glucosa degradada a la glucòlisi?
- a) $4\ \text{ATP}$ i $2\ \text{FADH}_2$
- b) $4\ \text{ATP}$ i cap molècula de $\text{NADH}$
- c) $2\ \text{ATP}$ i $4\ \text{NADH}$
- d) $2\ \text{ATP}$ i $2\ \text{NADH}$
Resposta: d) $2\ \text{ATP}$ i $2\ \text{NADH}$. Tot i que es produeixen $4\ \text{ATP}$, se'n consumeixen $2$ a la primera fase; per tant, el balanç net és de $2\ \text{ATP}$ i $2\ \text{NADH}$.
- Segons la regulació al·lostèrica de la ruta, quina condició inhibeix la glucòlisi?
- a) Concentracions altes d'AMP a la cèl·lula
- b) Nivells elevats de trifosfat d'adenosina (ATP)
- c) Una elevada concentració de glucosa lliure
- d) Una acumulació progressiva de molècules d'ADP
Resposta: b) Nivells elevats de trifosfat d'adenosina (ATP). Quan la cèl·lula disposa d'alts nivells d'ATP (estat energètic alt), la glucòlisi s'inhibeix per evitar una despesa innecessària de recursos.
3. El cicle de Krebs
Flashcards
- Quin enzim catalitza la conversió de piruvat a acetil-CoA?
- El complex piruvat deshidrogenasa.
- Quins productes genera la descarboxilació d'un piruvat abans de Krebs?
- Un acetil-CoA, una molècula de $\text{CO}_2$ i un $\text{NADH} + \text{H}^+$.
- Aquest esquema detallat representa les reaccions de quina via metabòlica?
- El cicle de Krebs (o cicle de l'àcid cítric).
- Quin és el balanç d'una sola volta del cicle de Krebs?
- 3 $\text{NADH}$, 1 $\text{FADH}_2$, 1 $\text{GTP}$ (o $\text{ATP}$) i 2 $\text{CO}_2$.
Preguntes tipus test
- Quin procés previ al cicle de Krebs es mostra en el diagrama ?
- a) La descarboxilació oxidativa de l'àcid pirúvic a acetil-CoA catalitzada per la piruvat deshidrogenasa.
- b) La fosforilació a nivell de substrat que transfereix directament un grup fosfat a l'ADP a la matriu.
- c) La reducció anaeròbica del piruvat a lactat per regenerar el coenzim oxidat en el citoplasma.
- d) La condensació de l'acetil-CoA amb l'àcid oxalacètic per formar àcid cítric de sis carbonis.
Resposta: a) La descarboxilació oxidativa de l'àcid pirúvic a acetil-CoA catalitzada per la piruvat deshidrogenasa.. La figura mostra la transformació del piruvat en acetil-CoA mitjançant el complex de la piruvat deshidrogenasa, procés que inclou descarboxilació i deshidrogenació.
- A partir del destí del piruvat representat a , quina condició determina que segueixi la respiració cel·lular?
- a) L'absència total de transportadors del tipus NAD+.
- b) L'acumulació massiva d'àcid làctic dins del citosol.
- c) La manca de mitocondris funcionals a la cèl·lula.
- d) La presència d'oxigen com a acceptor final d'electrons.
Resposta: d) La presència d'oxigen com a acceptor final d'electrons.. L'esquema indica que la via aeròbia es produeix en presència d'oxigen, conduint a la descarboxilació oxidativa i al cicle de Krebs.
- A quina regió del mitocondri té lloc el cicle de Krebs?
- a) Al citoplasma cel·lular.
- b) A la membrana interna.
- c) A l'espai intermembrana.
- d) A la matriu mitocondrial.
Resposta: d) A la matriu mitocondrial.. El cicle de Krebs es duu a terme a la matriu mitocondrial, a diferència de la cadena respiratòria que se situa a les crestes.
4. Cadena de transport d'electrons i fosforilació oxidativa
Flashcards
- On se situa la cadena de transport d'electrons?
- A la membrana mitocondrial interna (crestes mitocondrials).
- Quin és l'acceptor final d'electrons en la respiració aeròbia?
- L'oxigen molecular ($\text{O}_2$), que es redueix formant aigua ($\text{H}_2\text{O}$).
- Com intervenen la ubiquinona i el citocrom C en el transport?
- La ubiquinona passa electrons dels complexos I i II al III; el citocrom C, del III al IV.
- Què és la quimiosmosi en la respiració cel·lular?
- És el bombament de protons a l'espai intermembrana generant un gradient que activa l'ATP-sintetasa.
Preguntes tipus test
- On té lloc exactament la cadena de transport d'electrons a la cèl·lula eucariota?
- a) En la matriu del mitocondri.
- b) En la membrana mitocondrial interna.
- c) En la membrana mitocondrial externa.
- d) En l'espai intermembrana mitocondrial.
Resposta: b) En la membrana mitocondrial interna.. La cadena de transportadors d'electrons està localitzada a la membrana mitocondrial interna, en les crestes mitocondrials.
- Quin paper té la ubiquinona (Q) en el transport d'electrons a través de la membrana?
- a) Actua com a acceptor final d'electrons formant aigua.
- b) Bombeja protons cap a la cara interna de la matriu mitocondrial.
- c) Sintetitza directament molècules d'ATP a la matriu.
- d) Transporta electrons des dels complexos I i II cap al complex III.
Resposta: d) Transporta electrons des dels complexos I i II cap al complex III.. La ubiquinona (Q) s'encarrega de recollir els electrons procedents dels complexos I i II per transferir-los directament al complex III.
- Com aprofita l'enzim ATP-sintetasa el pas dels protons $\text{H}^+$?
- a) Transporta la ubiquinona cap a l'espai intermembrana del mitocondri.
- b) Cedeix electrons a l'oxigen per neutralitzar el gradient quimiosmòtic.
- c) Oxida el $\text{NADH}$ a $\text{NAD}^+$ mitjançant bombament directe.
- d) Fa servir l'energia del seu retorn a la matriu per unir fosfat a l'ADP.
Resposta: d) Fa servir l'energia del seu retorn a la matriu per unir fosfat a l'ADP.. Quan els protons acumulats a l'espai intermembrana reentren a la matriu a través de l'ATP-sintetasa, alliberen energia que s'aprofita per unir un fosfat a l'ADP i sintetitzar ATP.
5. Catabolisme de lípids, proteïnes i àcids nucleics
Flashcards
- On té lloc la $\beta$-oxidació dels àcids grassos a la cèl·lula?
- A la matriu mitocondrial.
- Quins productes energètics genera cada cicle de la $\beta$-oxidació?
- $1\ \text{FADH}_2$, $1\ \text{NADH} + \text{H}^+$ i $1\ \text{acetil-CoA}$ (no produeix $\text{ATP}$ directe).
- En quin compost es converteix la glicerina per aprofitar-se metabòlicament?
- En deshidroxiacetona-3-fosfat, que es dirigeix cap al fetge.
- Quins dos passos separen el grup amino en el catabolisme d'aminoàcids?
- La transaminació (transaminases) i la desaminació oxidativa (regenerant $\alpha$-cetoglutàric).
Preguntes tipus test
- Com es degrada la glicerina alliberada durant la hidròlisi dels triglicèrids?
- a) S'oxida directament a diòxid de carboni i aigua a la membrana mitocondrial
- b) S'uneix a la molècula de coenzim A per entrar a la via de la beta-oxidació
- c) Es transforma directament en àcid pirúvic a l'interior del mitocondri cel·lular
- d) Es combina amb fosfat i perd dos hidrògens per formar dihidroxiacetona-3-fosfat
Resposta: d) Es combina amb fosfat i perd dos hidrògens per formar dihidroxiacetona-3-fosfat. La glicerina obtinguda es combina amb un grup fosfat, perd dos hidrògens i genera dihidroxiacetona-3-fosfat, la qual es dirigeix al fetge.
- Quins coenzims reduïts s'obtenen en cada cicle de la $\beta$-oxidació dels àcids grassos?
- a) Es genera una molècula de $\text{FADH}_2$ i una molècula de $\text{NADH} + \text{H}^+$
- b) S'alliberen directament dos molècules de $\text{ATP}$ i un $\text{NADH} + \text{H}^+$
- c) Es formen dues molècules de $\text{FADH}_2$ i cap molècula de $\text{NADH} + \text{H}^+$
- d) Es produeixen dos molècules de $\text{NADH} + \text{H}^+$ i cap molècula de $\text{FADH}_2$
Resposta: a) Es genera una molècula de $\text{FADH}_2$ i una molècula de $\text{NADH} + \text{H}^+$. En cada volta de la $\beta$-oxidació es genera una molècula de $\text{FADH}_2$ i una de $\text{NADH} + \text{H}^+$, sense producció directa d'ATP.
- Observa el procés inicial dels lípids a la imatge . Quin enzim catalitza la hidròlisi del triglicèrid per donar àcids grassos i glicerina?
- a) La tiolasa cel·lular
- b) L'enzim lipasa
- c) La deshidrogenasa
- d) L'enzim amilasa
Resposta: b) L'enzim lipasa. A l'esquema de la reacció de degradació dels triglicèrids s'indica clarament que la lipasa catalitza la ruptura del triglicèrid amb tres molècules d'aigua per produir tres àcids grassos i glicerina.
6. Fermentacions i respiració anaeròbica
Flashcards
- On té lloc la fermentació dins de la cèl·lula?
- Al hialoplasma (citosol).
- Quin és el rendiment energètic net d'una fermentació?
- $2\ \text{ATP}$ per molècula de glucosa (els obtinguts a la glucòlisi).
- Quins productes finals s'obtenen en la fermentació alcohòlica a partir de piruvat?
- Etanol i diòxid de carboni ($\text{CO}_2$).
- Quina reacció global representa aquest esquema?
- La fermentació làctica: $\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 + 2\ \text{ADP} + 2\ \text{P}_i \rightarrow 2\ \text{CH}_3\text{-CHOH-COOH} + 2\ \text{ATP}$.
Preguntes tipus test
- Quin és el destí dels electrons del $\text{NADH}$ durant la fermentació làctica?
- a) Es transfereixen a l'oxigen molecular per produir aigua a la matriu.
- b) S'utilitzen per reduir l'àcid pirúvic i regenerar el $\text{NAD}^+$.
- c) S'incorporen a la molècula d'acetil-CoA abans d'entrar a Krebs.
- d) Es transfereixen a la cadena de transport situada al hialoplasma.
Resposta: b) S'utilitzen per reduir l'àcid pirúvic i regenerar el $\text{NAD}^+$.. A la segona etapa de la fermentació, el $\text{NADH}$ generat a la glucòlisi cedeix els seus electrons a l'àcid pirúvic per formar lactat, restaurant així el $\text{NAD}^+$ necessari perquè continuï la glucòlisi.
- A la fermentació alcohòlica mostrada a , quin enzim catalitza la conversió d'acetaldehid en etanol?
- a) Piruvat descarboxilasa
- b) Alcohol deshidrogenasa
- c) Lactat deshidrogenasa
- d) Piruvat deshidrogenasa
Resposta: b) Alcohol deshidrogenasa. A l'esquema s'observa que la piruvat descarboxilasa transforma l'àcid pirúvic en acetaldehid alliberant $\text{CO}_2$, i l'alcohol deshidrogenasa redueix l'acetaldehid a etanol consumint $\text{NADH}$.
- Quina diferència principal té la fermentació pútrida respecte a les altres fermentacions?
- a) Té lloc a l'interior dels mitocondris cel·lulars.
- b) Utilitza oxigen com a acceptor final d'electrons.
- c) Els substrats que degrada són proteïnes o aminoàcids.
- d) Produeix una quantitat neta de 38 molècules d'ATP.
Resposta: c) Els substrats que degrada són proteïnes o aminoàcids.. La fermentació pútrida es caracteritza específicament perquè els substrats que es degraden són de naturalesa proteica o aminoàcids, a diferència de les glucídiques.
Otros
I 14 flashcards i 21 preguntes més al document.
Text del document
CATABOLISME ● Metabolisme general Catabolisme: Blau Degradació per crear molecules petita a grans, i crera energia. Els que més energia donen son els glúcids i lípids. 1. INTRODUCCIÓ AL CATABOLISME ● GLÚCIDS El més important és el monosacàrid glucosa. Aquest monosacàrid es pot (AMB ENLLAÇOS ALFA) unir creant disacàrids (maltosa) polisacàrids (amilosa i amilopectina i el glicògen). Realitzen en enllaç O-glicosídic. L'enllaç B dona lloc al polisacàrid cel·lulosa. ● LÍPIDS Els lípids principalment s’utilitzen com a reserva d’energia (en lloc dels polisacàrids) i de proteïnes. Els més famosos són: acilglicèrids (pertanyen a olis vegetals i greixos animals).
Son els que poden emmagatzemar més energia, ja que poden fer cadenes més llargues 1.2 CONCEPTE CATABOLISME El catabolisme és la fase degradant (degradem molècules per fer-les més petites) del metabolisme, amb la finalitat obtenir energia. Aquest procés consta en molècules orgàniques complexes que es transformen en molècules més senzilles i petites. Es generen productes d’excreció. Aquesta energia és emmagatzemada en enllaços de l’ATP. Aquesta energia s’utilitzarà per dur a terme activitats cel·lulars o sintetitzar compostos orgànics complexos. Les reaccions catabòliques alliberen energia perquè l’energia lliure de les substàncies inicials és més gran que la de les molècules resultats.
1.3 LES REACCIONS CATABÒLIQUES SÓN REDOX Les reaccions catabòliques són reaccions de transferència d’electrons, per tant, són reaccions d'oxidació-reducció (guanyar i perdre electrons) - - La substància perd electrons: Oxidació (Agent reductor) La substància guanya electrons: Reducció. (Agent oxidant) 1.4. ALLIBERACIÓ GRADUAL D’ENERGIA EN EL CATABOLISME L’alliberació d’energia en les reaccions catabòliques és gradual i en forma d’energia química, on s’emmagatzema en forma d’ATP. Però per què? 1. Successió de reaccions creades per enzims. 2. Els electrons són transportats per Hidrogen gràcies al coenzim NAD+. Aquest és transportador d’hidrògens. L’enzim treu DOS e-, i dos H+.
Passen només els dos electrons i UN protó, creant el NADH i H+ (lliure) 3. Aquest NADH passa a la cadena transportadora d’electrons. Aquí el ADP pasa a ATP. e- lliures s’uneixen a O, i aquests uneixen a protons (H+) lliures i formen aigua. 1.5. TIPUS DE CATABOLISME Depenent del tipus de catabolisme, en podem distingir (que seran els que estudiarem) de tres tipus diferents: CATABOLISME PER RESPIRACIÓ: Hi ha SEMPRE cadena transportadora d’electrons, que transmet electrons de la MO fins al acceptador final. · Respiració aeròbica: En aquest cas, l’acceptor d’e- és el Oxigen (O2) formant aigua. Serà a respiració de glúcids, lípids, proteïnes i àcids nucleics.
· Respiració anaeròbica: Acceptor final és qualsevol altre subst., siguin sulfats (SO-) o nitrats (NO-) (no utilitza oxigen) (no l’explicarem) · Fermentació: NO hi ha cadena transportadora d’electrons, perquè no tenim oxigen per fer d’acceptador final. Això impedeix la transferència d’electrons. 2. CATABOLISME PER RESPIRACIÓ Reaccions catabòliques per respiració són diferents depenent del substrat. Així mateix, ens centrarem en les de glúcids i lípids principalment. Proteïnes i àcids nucleics pràcticament no s’usen degut a que tenen altres funcions. 2.1. CATABOLISME RESPIRATORI DE GLÚCIDS En aquest procés, es degrada la matèria.
Polisacàrids → Disacàrids → Monosacàrids Hi ha dues GRANS fases: 1. GLICÒLISI: Es du a terme al citosòl de la cèl·lula, 1r proces del monosacarid glucosa al pirovat. Passa al citoplasma. 2. RESPIRACIÓ CEL·LULAR: Formada per el cicle de krebs (a la matriu mitocondrial) i la cadena de transport d’electrons (a les crestes mitocondrials). SABER això 2.1 LA GLIOCÒLISI (https://youtu.be/qsQI2DRwFCY?si=uMCEvjSLuY4ZDaIO) És la primera fase del catabolisme de la glucosa. - La glucosa (C6H12O6) genera dues molècules d’àcid pirúvic (CH3-CO-COOH) - Genera DUES molècules d’ATP. Es genera per la fosforilació del substrat, cedint un grup fosfat a un ADP.
Existeixen dues grans fases: Primera: Es consumeixen 2 ATP. Segona: Es creen 4 ATP. Entren també 2 NAD, 4e- i 4 H+ → 2NADH 2.2 LA GLUCÒLISI ● La glucòlisi és la degradació de la glucosa a piruvat (= àcid pirúvic), l’origen de la glucosa emprada, pot ser: 2.3 REACCIÓ GLOBAL DE LA GLUCÒLISI Objectius de la glucòlisi • Obtenir energia en forma d’ATP. • Obtenir poder reductor en forma de NADH + H+. • Obtenir precursors metabòlics (p. ex.: gliceraldehid-3-fosfat). Regulació de la glucòlisi • Nivells alts d’ATP: inhibeixen la glucòlisi. • Nivells alts d’AMP i ADP: activen la glucòlisi. Característiques de la glucòlisi • Ocorre en el hialoplasma. • És una ruta anaeròbia (no hi intervé el O2).
• Produeix ATP mitjançant fosforilació en el substrat. • Genera poder reductor en forma de NADH. • Subministra a la cèl·lula diversos metabòlits intermedis. 2.4 DESTINACIONS DEL PIRUVAT ORIGINAT EN LA GLUCÒLISI 2.5 RESPIRACIÓ AERÒBIA La respiració aeròbia pot definir-se com el conjunt de processos catabòlics que tenen lloc en els mitocondris, en els quals es produeix la degradació total de les molècules orgàniques a diòxid de carboni (CO2) i aigua (H2O), amb obtenció d'energia en forma d'ATP i consum d'oxigen (O2). 2.5.1 OBTENCIÓ DE L’ACETIL-COA ● Partint del piruvat de la glucòlisi, aquest experimenta una descarboxilació oxidativa que origina acetil-CoA, CO₂ i NADH.
La reacció està catalitzada per l’enzim piruvat deshidrogenasa. IMPORTANT Hi ha un pas previ a accedir al cicle de Krebs, i és la transformació de l'àcid piruvic → acetil CoA (es fa dos cops) Es fa gràcies al sistema piruvat-deshidrogenasa. Hi ha 3 canvis químics: 1. Descarboxilació (Un grup carboxil surt com a CO2), perdrem un carboni 2. Deshidrogenació, pèrdua de DOS hidrògens creant un NADH+H+ 3. Unió grup acetat: (CH3- COO-) creant un coenzim A, formant el acetilcoenzim A, podent-se incorporar al cicle de Krebs. 1 GLUCOSA → 2 a. piruvic.
3. EL CICLE DE KREBS (https://www.youtube.com/watch?v=wAvPBIz6tOM) El cicle de Krebs és una ruta amfibòlica (no té fi) que, en la respiració aeròbia, realitza la degradació de l'acetil-CoA a CO2, al mateix temps que es crea GTP (el mateix que l’ATP, però amb guanina en lloc d'adenina) i coenzims reduïts (NADH i FADH2). La funció del cicle de krebs NO es crear ATP, es crear piruvat. Es duu a terme a la matriu mitocondrial. - Successió de 8 compostos diferents. - INICIA amb el grup acetil CoA → Cedeix el grup acetil a l’àcid oxalacetic i es forma àcid cítric. - El producte final és un àcid oxalacètic.
La gran importància del cicle de Krebs és bàsicament la formació de poder reductor, és a dir, la formació de NADH i FADH. Entrarem amb acetil CoA, es perd pq alimenta al cicle i s’obté CO2 Per tant, existeix una interdependència del NAD+ i el FAD entre el cicle de Krebs i la cadena transportadora d’electrons. 1 Glucosa → 2 àcid pirúvic, per tant, 1 Glucosa = dos voltes al cicle de krebs. El balanç energètic total (però x2): - - - - - 1 ATP 3 NADH 1 FADH2 1 GTP 3 CO2 (producte resultant de l'acetil CoA). 3.1 ETAPES PRINCIPALS DE EL CICLE DE KREBS 1. 2. 3. 4. 5. ● Unió dels dos carbonis de l'acetil-CoA a l'oxalacetat per formar citrat, de 6 carbonis.
Primera descarboxilació: es generen el primer CO, i un NADH a partir de NAD+. Segona descarboxilació: es generen el segon CO2, un altre NADH i un compost activat amb coenzim A (COA), que després es trenca i produeix l'energia necessària per sintetitzar GTP a partir de GDP + P1, equivalent a l'ATP. Nova oxidació, que comporta l'obtenció de FADH2. Quarta oxidació, amb formació de NADH, i regeneració de l'oxalacetat, que torna a començar el cicle. El balanç energètic del cicle de Krebs és de 3 NADH, 1 FADH, i una molècula de GTP (equivalent a 1 ATP) per l'oxidació dels dos carbonis de l'acetil fins a dues molècules de CO2. 3.2 DEGRADACIÓ DE L'ACETILCOENZIM EN EL CICLE DE KREBS. 1.
L'acetil-CoA afegeix el grup acetil (2C) a l'oxalacetat, i es forma citrat. 2. El citrat es converteix en el seu isòmer, traient i afegint una molècula de H2O. 3. El citrat perd una molècula de CO2, el compost s'oxida i redueix el NAD+. 4. Es perd un altre CO2 i es torna a reduir el NAD+. 5. EI COA és desplaçat per un fosfat que es transfereix al GD, i forma GTP; d'aquí es transfereix a l'ADP i forma ATP. 6. Es passen dos hidrògens al FAD i el succinat s'oxida a fumarat. 7. Una addició de H2O reorganitza els enllaços. 8. El substrat s'oxida, redueix el NAD+ i regenera l'oxalacetat.
4. CADENA DE TRANSPORT D’ELECTRONS (https://www.youtube.com/watch?v=wAvPBIz6tOM) S’utilitzen electrons mentre els transportem per la proteines d’interembrana. Els coenzims reduïts NADH i FADH2, 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. És la última etapa de la respiració. Oxida els coenzims NADH i FADH2 per poder ser utilitzats de nou. Distingim tres processos: 1. Transport d’electrons: Conjunt de molècules que accepten electrons de la molècula anterior.
Es redueixen, i per tant, s’oxiden. Aquests electrons (e-) procedeixen del NADH i FADH2 al alliberar els protons (H+). Hi ha quatre grans complexes (I, II, III, IV) a la membrana. La ubiquinona (Q) → Transportar i moure els e- de proteïna en proteïna, el complex I i II obtenen l’electró i aquests passen directament al III. Citocrom C → A la cara interna, transporta del complex III al IV. (no sé que deia de qe s’afageix a O) la proteina dos no es una proteïna de membrana, ja que no pot transportar electrons 2. La Quimiosmosis: Els e-, al passar per els complexos proteïcs, s’utilitzen per bombejar protons (H+) a l’exterior del mitocondri (no fora del mitocondri, a la membrana).
Allà s’acumulen, i quan la concentració és molt gran, tornen a entrar a l’interior del mitocondri a través del ATP-Sintetasa. Es fora gradiet diferencial, per això i a n transports d’e-. 3. La fosforilació oxidativa: Al entrar els protons, aquests donen energia perquè l’ATP-sintetasa uneixi un fosfat a un ADP, creant ATP. Especial atenció: - Producció d’H20 per acceptar els e- que queden lliures. - Gradient de protons sol ser bastant constant. (hi ha una diferència constant, ja que rarament deixes de produir energia) - Creació de NAD i FAD al perdre els protons. Que tornaran al cicle de Krebs per carregar-se - Ubiquinona i citocrom C (proteïna de transport).
Son els que permeten el transport d’electrons BALANÇ ENERGÈTIC TOTAL DEL CATABOLISME DE GLÚCIDS 1 molècula de glucosa → 2 A. pirúvic. + 2 NADH + 2 ATP. A.pirúvic → 1 GTPx2 + 4NADHx2 + 1 FADH2x2 1 NADH → 3 ATP 1 FADH2 → 2 ATP ★ Resultat final: 38 ATP: 2.2 CATABOLISME DEL LÍPIDS Procés amb les glucoses: - Glucosi - Pas intermedi - Cicle de Krebs - Cadena transport d'electrons → Beta oxidació - cicle de krebs - Cadena transport d’electrons El principi bàsic és l’oxidació dels àcids grassos La glicerina que s’obté es combina amb un grup fosfat, perd dos hidrogens i es genera deshidroxiacetona-3-fosfat (es dirigeix al fetge).
L’oxidació dels àcids grassos (B-oxidació) - Unió del a.gras a coenzim A. (i pot entrar al mitoc.) - L’acilcoenzim A és la base del producte. - B-oxidació - Es forma acetil-CoA. Procés amb lípids: - - - 1 FADH2 i 1 NADH+H+ NO es produeix ATP Aquests acetil-CoA s’incorporen al cicle de krebs. Els acids grassos es degraden en la matriu mitocondrial, implica tres fases: 1. Activació 2. Entrada en el mitocondri 3. 2.3 CATABOLISME DE PROTEÏNES (Aminoàcids) https://www.youtube.com/watch?v=814iHjpvHNE 1. Separació de grups amino: transaminació i desaminació oxidativa. a. Transaminació: Un grup amino passa a un a-cetoglutàric, creant àcid glutàmic. Catalitzat per transaminases.
b. Desaminació oxidativa: Separació del grup amino de l’àcid glutàmic, regenerant-se l’àcid a-cetoglutàric. 2. Transformació de la resta resultant en àcid pirúvic, acetilcoenzim A o d’algun altre compost al cicle de krebs. 3. Eliminació del grup amino (-NH2), que formen amoníac (NH3) 2.3 CATABOLISME PER RESPIACIÓ DELS ÀCIDS NUCLÈICS Àcids nucleics són degradats en el tub digestiu gràcies a nucleases. Enzims trenquen nucleòtids en pentoses, bases nitrogenades i àcid fosfòric. Les pentoses, quan es degraden, segueixen la via dels glúcids. 3. CATABOLISME PER FERMENTACIÓ (https://www.youtube.com/watch?v=t1t3csRA5KQ) Procés catabòlic on no intervé la cadena respiratòria.
- Procés anaeròbic (al no tenir oxigen, no hi haurà cadena d’electrons a la fermentació) - L’acceptor final d’electrons i protons sempre és un compost orgànic. No intervé ATP sintetasa. (alcohol etílic o àcid làctic). - Només hi ha síntesi d’ATP al substrat. No intervé ATPsintetases (no és necessari krebs perquè no necessites poder reductor). * presentació diapo 31, comparació de la respiració amb la fermentació 3.1 FERMENTACIÓ 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: Primera etapa: glucòlisi, que degrada la glucosa a piruvat i, a més, s'obtenen 2 ATP i 2 NADH. Segona etapa: 2a etapa: reducció del piruvat a lactat (fermentació làctica) o a etanol, en cas de bacteris (fermentació alcohòlica). - Característiques de les fermentacions: • Són rutes catabòliques anaeròbies (no necessiten O2). • Transcorren en el hialoplasma. • Són degradacions incompletes: el producte final és un compost orgànic. (el lactat o etanol) • Consumeixen el NADH de la glucòlisi i restauren el NAD*. • No s'obté més ATP que el de la glucòlisi (2 ATP). • Són el mecanisme més antic d'obtenció d'energia en les cèl·lules (l'atmosfera primitiva mancava de O2).
• Les cèl·lules anaeròbies estrictes (no poden estar en contacte amb oxigen) (determinats bacteris) només poden obtenir energia dels compostos orgànics a través de les fermentacions. 3.1.2 FERMENTACIÓ LÁCTICA Realitzen la fermentació làctica els bacteris làctics i les cèl·lules del múscul esquelètic en absència d'oxigen. L'àcid làctic disminueix el pH i provoca la desnaturalització de les proteïnes de la llet, que es tornen insolubles i precipiten. S'obtenen així derivats lactis com el formatge o el iogurt. Aquesta fermentació es forma àcid làctic per haver degradat la glucosa.
3.1.3 FERMENTACIÓ ALCOHÒLICA Realitzen la fermentació alcohòlica llevats del gènere Saccharomyces, emprats industrialment en l'obtenció de begudes alcohòliques com el vi o la cervesa, depenent de l'espècie i del procés. També, en l'elaboració del pa: actuen sobre els sucres de les farines; el CO2 augmenta el volum de la massa i l'etanol s'evapora durant la cocció. Transformació d’àcid pirúvic a etanol i diòxid de carboni. - Primer es duu a terme la glicòlisi. - Àcid pirúvic → Acetaldehid i CO2 - Acetaldehid → Etanol. Es duu a terme gràcies a llevats i s’obté l’alcohol. 3.3. FERMENTACIÓ BUTÍRICA.
Descomposició de substàncies glucídiques d’origen vegetal, com midó i cel·lulosa, en àcid butíric, hidrogen, CO2 i altres substàncies que fan pudor. 3.4. FERMENTACIÓ PÚTRIDA. Es diferencia de les altres es degraden són de naturalesa proteica o aminoàcids. 4. Respiració anaeròbica La respiració anaeròbica els electrons es traslladen fins a una molècula gairebé sempre inorgànica diferent al O2. Quan reben electrons es creen: - - - Metà Sulfur d'hidrogen nitrogen lliure 4.1 BACTERIS PRODUCTOR DE METÀ Són anaeròbis esrictes que es troben arreu on la matèria orgànica es descompon en anaeròbiques. formen CH4 (metà) que condicions Redueixen el CO2 i s’allibera a l'atm.
4.2 BACTERIS REDUCTORS DE SOFRE. Anaerobis estrictes l’ió sulfat (SO42-) accepta electrons i queda reduït a sulfur d'hidrogen (H2S). 4.3 BACTERIS REDUCTORS DE NITRATS Anaerobis facultatius. Oxida fent servir el nitrat (NO3-) com a acceptor d’electrons, que redueixen fins a nitrogen molecular (N2) que va a l’atm.