1. Reaccions químiques i els catalitzadors
Flashcards
- Què són els catalitzadors?
- Substàncies que acceleren la velocitat d'una reacció química sense ser consumides en el procés.
- Què és l'energia d'activació?
- L'energia mínima necessària per iniciar una reacció química.
- Què són els enzims?
- Biocatalitzadors que acceleren les reaccions químiques en els éssers vius.
- Què és un apoenzim?
- La part proteica d'un enzim que necessita un cofactor per ser actiu.
Preguntes tipus test
- Quina de les següents opcions descriu millor la funció d'un catalitzador en una reacció química?
- a) Augmentar l'energia lliure dels reactius.
- b) Disminuir l'energia d'activació de la reacció.
- c) Modificar l'equilibri de la reacció.
- d) Consumir-se durant la reacció.
Resposta: b) Disminuir l'energia d'activació de la reacció.. Els catalitzadors acceleren les reaccions disminuint l'energia d'activació necessària per iniciar la reacció.
- Quin tipus d'enzim està format únicament per proteïnes, sense components no proteics?
- a) Holoenzim
- b) Apoenzim
- c) Coenzim
- d) Grup prostètic
Resposta: b) Apoenzim. Els apoenzims són la part proteica d'un enzim que necessita un cofactor per ser completament actiu. Els holoenzims inclouen tant l'apoenzim com el cofactor.
- Quina és la funció principal dels coenzims en les reaccions enzimàtiques?
- a) Proporcionar l'energia d'activació necessària.
- b) Unir-se permanentment a l'enzim per modificar la seva estructura.
- c) Transportar grups químics o electrons durant la reacció.
- d) Desnaturalitzar l'enzim després de la reacció.
Resposta: c) Transportar grups químics o electrons durant la reacció.. Els coenzims s'uneixen temporalment a l'enzim i faciliten la reacció transportant grups químics o electrons.
2. Els biocatalitzadors o enzims
Flashcards
- Què són els enzims?
- Substàncies orgàniques que acceleren les reaccions químiques en els organismes.
- Quins dos tipus principals d'enzims hi ha?
- Proteïnes globulars i ribozims.
- Què és un apoenzim?
- La part proteica d'un enzim que necessita un cofactor per ser actiu.
- Què és un holoenzim?
- Un enzim complet format per un apoenzim i un cofactor.
Preguntes tipus test
- Quin tipus d'estructura presenten la majoria dels enzims?
- a) L'estructura d'ARN
- b) L'estructura de proteïna globular
- c) L'estructura d'àcids grassos
- d) L'estructura d'hidrats de carboni
Resposta: b) L'estructura de proteïna globular. La majoria dels enzims són proteïnes globulars, que tenen una estructura tridimensional específica essencial per a la seva funció catalítica.
- Quina propietat permet que els enzims es puguin reutilitzar després d'una reacció?
- a) La seva capacitat de desnaturalització
- b) La seva gran mida en comparació amb el substrat
- c) El fet de no patir transformacions durant la reacció
- d) La seva especificitat absoluta
Resposta: c) El fet de no patir transformacions durant la reacció. Els enzims, com a catalitzadors, no es consumeixen ni es transformen durant la reacció, cosa que permet que es puguin reutilitzar múltiples vegades.
- Què és un cofactor en un enzim?
- a) Una molècula d'ARN que actua com a enzim
- b) Un ió metàl·lic que inhibeix l'activitat enzimàtica
- c) Una part no proteica necessària per a l'activitat enzimàtica
- d) Un tipus d'aminoàcid que forma part del centre actiu
Resposta: c) Una part no proteica necessària per a l'activitat enzimàtica. Un cofactor és una molècula no proteica que s'uneix a l'apoenzim per formar l'holoenzim actiu, essencial per a la funció catalítica de l'enzim.
3. Estructura dels enzims
Flashcards
- Què són els apoenzims?
- La part proteica d'un enzim que necessita un cofactor per ser completament actiu.
- Què és un holoenzim?
- Un enzim complet format per un apoenzim i un cofactor.
- Quins tipus de cofactor orgànic existeixen?
- Coenzims i grups prostètics.
- Què és un coenzim?
- Un cofactor orgànic que s'uneix temporalment a l'apoenzim.
Preguntes tipus test
- Quina és la funció principal dels enzims en les reaccions químiques?
- a) Augmentar l'energia d'activació.
- b) Disminuir l'energia d'activació.
- c) No afectar l'energia d'activació.
- d) Consumir l'energia d'activació.
Resposta: b) Disminuir l'energia d'activació.. Els enzims actuen com a catalitzadors biològics, disminuint l'energia d'activació necessària per a que una reacció química tingui lloc, accelerant així la velocitat de la reacció.
- Quina és la composició d'un holoenzim?
- a) Només una proteïna.
- b) Només un cofactor.
- c) Apoenzim més cofactor.
- d) Apoenzim més un altre enzim.
Resposta: c) Apoenzim més cofactor.. Un holoenzim està format per un apoenzim (la part proteica) i un cofactor (una molècula no proteica), que junts són necessaris per a l'activitat enzimàtica.
- Quin tipus d'enllaç uneix temporalment un coenzim a un apoenzim?
- a) Enllaços covalents forts.
- b) Enllaços iònics.
- c) Enllaços febles.
- d) Enllaços metàl·lics.
Resposta: c) Enllaços febles.. Els coenzims s'uneixen temporalment als apoenzims mitjançant enllaços febles, com ara enllaços d'hidrogen o forces de Van der Waals, permetent que es dissociïn fàcilment després de la reacció.
Centre actiu d'un enzim
Flashcards
- Què és el centre actiu d'un enzim?
- És la part de l'enzim on s'uneix el substrat i es duu a terme la catàlisi.
- Quina característica important té el centre actiu d'un enzim?
- És diferent en cada enzim, cosa que li dona la seva especificitat.
- Què fan els aminoàcids fixadors en el centre actiu?
- Fixen el substrat amb enllaços febles.
- Què fan els aminoàcids catalitzadors en el centre actiu?
- Estableixen enllaços forts i provoquen la ruptura dels enllaços del substrat.
Preguntes tipus test
- Quin tipus d'enllaços uneixen el substrat al centre actiu d'un enzim?
- a) Enllaços covalents forts
- b) Enllaços iònics
- c) Enllaços febles temporals
- d) Enllaços metàl·lics
Resposta: c) Enllaços febles temporals. La unió entre l'enzim i el substrat es realitza mitjançant enllaços febles i temporals, ja que l'enzim es reutilitzarà després de la reacció.
- Quina és la funció principal dels aminoàcids fixadors en el centre actiu d'un enzim?
- a) Catalitzar la reacció química directament
- b) Proporcionar energia per a la reacció
- c) Fixar el substrat mitjançant enllaços febles
- d) Formar enllaços covalents amb el substrat
Resposta: c) Fixar el substrat mitjançant enllaços febles. Els aminoàcids fixadors es troben a l'exterior del centre actiu i s'encarreguen de fixar el substrat mitjançant enllaços febles.
- Què diferencia l'especificitat absoluta de l'especificitat relativa en els enzims?
- a) L'especificitat absoluta actua sobre diversos substrats, mentre que la relativa només sobre un.
- b) L'especificitat absoluta actua sobre un únic substrat, mentre que la relativa sobre un grup químic determinat.
- c) L'especificitat absoluta requereix coenzims, mentre que la relativa no.
- d) L'especificitat absoluta actua a temperatures més altes que la relativa.
Resposta: b) L'especificitat absoluta actua sobre un únic substrat, mentre que la relativa sobre un grup químic determinat.. L'especificitat absoluta significa que l'enzim només actua sobre un únic substrat, mentre que l'especificitat relativa significa que actua sobre un grup químic determinat.
Especificitat dels enzims
Flashcards
- Què és l'especificitat absoluta d'un enzim?
- La capacitat d'un enzim d'actuar només sobre un únic substrat.
- Què és l'especificitat relativa d'un enzim?
- La capacitat d'un enzim d'actuar sobre un determinat grup químic.
- En què consisteix el model de complementarietat (clau-pany)?
- L'enzim s'adapta perfectament al substrat a través del centre actiu, com una clau en un pany.
- En què consisteix el model induït (mà-guant)?
- L'enzim pateix un canvi en la seva estructura en unir-se al substrat.
Preguntes tipus test
- Quina és la característica principal de l'especificitat absoluta dels enzims?
- a) Actuen sobre una àmplia gamma de substrats.
- b) Només actuen sobre un únic substrat.
- c) Requereixen coenzims per funcionar.
- d) Són inhibides per la presència de productes.
Resposta: b) Només actuen sobre un únic substrat.. L'especificitat absoluta dels enzims es defineix per la seva capacitat d'actuar exclusivament sobre un sol substrat, a diferència d'altres enzims que poden tenir una especificitat més relativa.
- Quin model d'especificitat enzimàtica descriu l'enzim adaptant-se al substrat després de la unió?
- a) Model de complementarietat (clau-pany).
- b) Model induït (mà-guant).
- c) Model d'inhibició competitiva.
- d) Model al·lostèric.
Resposta: b) Model induït (mà-guant).. El model induït (mà-guant) descriu com l'enzim canvia la seva estructura per adaptar-se millor al substrat després de la unió, a diferència del model de clau-pany que suggereix una adaptació preexistent.
- Quina funció tenen els aminoàcids fixadors en el centre actiu d'un enzim?
- a) Catalitzar la reacció química directament.
- b) Fixar el substrat mitjançant enllaços febles.
- c) Proporcionar l'energia d'activació.
- d) Unir el coenzim a l'enzim.
Resposta: b) Fixar el substrat mitjançant enllaços febles.. Els aminoàcids fixadors es troben a l'exterior del centre actiu i s'encarreguen de fixar el substrat mitjançant enllaços febles, permetent que els catalitzadors interns realitzin la reacció.
Coenzims
Flashcards
- Què són els coenzims?
- Compostos orgànics que s'uneixen temporalment a un enzim per facilitar la seva funció.
- Com s'uneixen els coenzims als enzims?
- Mitjançant enllaços febles.
- Els coenzims són específics per a un sol tipus d'enzim?
- No, no són específics.
- Quina és la font principal dels coenzims?
- La majoria són essencials i s'incorporen a través de la dieta.
Preguntes tipus test
- Quin tipus d'enllaços uneixen temporalment els coenzims a l'apoenzim?
- a) Enllaços iònics
- b) Enllaços covalents
- c) Enllaços febles
- d) Enllaços metàl·lics
Resposta: c) Enllaços febles. Els coenzims s'uneixen a l'apoenzim mitjançant enllaços febles, permetent una unió temporal necessària per a la catàlisi.
- Quina de les següents NO és una característica principal dels coenzims?
- a) Són específics d'un sol tipus d'enzim
- b) La majoria són essencials i s'obtenen de la dieta
- c) Poden ser derivats de vitamines
- d) Accepten i transporten àtoms o grups químics
Resposta: a) Són específics d'un sol tipus d'enzim. Els coenzims no són específics d'un sol tipus d'enzim, ja que poden actuar amb diferents enzims per facilitar reaccions.
- Quin tipus de coenzim transporta protons, electrons i ions d'hidrur?
- a) Coenzims de transferència
- b) Coenzims d'oxidació-reducció
- c) Grups prostètics
- d) Apoenzims
Resposta: b) Coenzims d'oxidació-reducció. Els coenzims d'oxidació-reducció són especialitzats en el transport de protons, electrons i ions d'hidrur, essencials en reaccions redox.
Classificació dels enzims
Flashcards
- Què és un enzim?
- Un biocatalitzador que accelera les reaccions químiques en els éssers vius.
- Quins dos tipus principals d'enzims hi ha?
- Proteïnes globulars i ribozims.
- Què és un holoenzim?
- Un apoenzim més un cofactor.
- Què és un apoenzim?
- La part proteica d'un enzim.
Preguntes tipus test
- Quina de les següents classes d'enzims catalitza reaccions d'oxidació-reducció?
- a) Hidrolases
- b) Oxidoreductases
- c) Isomerases
- d) Liases
Resposta: b) Oxidoreductases. Les oxidoreductases són enzims que catalitzen reaccions d'oxidació-reducció, transferint electrons d'una molècula a una altra.
- Quin tipus d'enzim catalitza la ruptura d'enllaços mitjançant l'addició d'aigua?
- a) Transferases
- b) Liases
- c) Hidrolases
- d) Isomerases
Resposta: c) Hidrolases. Les hidrolases catalitzen la ruptura d'enllaços químics mitjançant la incorporació d'una molècula d'aigua.
- Quin model d'especificitat enzimàtica proposa que l'enzim canvia la seva conformació en unir-se al substrat?
- a) Model de clau-pany
- b) Model induït
- c) Especificitat absoluta
- d) Especificitat relativa
Resposta: b) Model induït. El model induït suggereix que l'enzim modifica la seva estructura per adaptar-se millor al substrat, optimitzant la catàlisi.
Factors que afecten l'activitat enzimàtica
Flashcards
- Què és la Vmax en l'activitat enzimàtica?
- La velocitat màxima de reacció quan l'enzim està saturat de substrat.
- Com afecta la temperatura a l'activitat enzimàtica?
- Augmenta fins a un punt òptim, després disminueix per la desnaturalització de l'enzim.
- Defineix inhibició competitiva.
- Un inhibidor competeix amb el substrat pel centre actiu de l'enzim.
- Què és un enzim al·lostèric?
- Un enzim amb un lloc regulador on la unió d'un lligand canvia l'activitat de l'enzim.
Preguntes tipus test
- Quina és la definició de Km en relació amb l'activitat enzimàtica?
- a) La concentració d'enzim necessària per a la màxima velocitat de reacció.
- b) La concentració de substrat a la qual la velocitat de reacció és la meitat de la Vmax.
- c) La velocitat màxima de reacció que un enzim pot assolir.
- d) La concentració de producte que inhibeix l'enzim a la meitat de la seva capacitat.
Resposta: b) La concentració de substrat a la qual la velocitat de reacció és la meitat de la Vmax.. Km és la concentració de substrat a la qual la velocitat de la reacció enzimàtica és la meitat de la velocitat màxima (Vmax).
- Què passa amb l'activitat enzimàtica quan la temperatura supera l'òptima?
- a) L'activitat enzimàtica augmenta indefinidament.
- b) L'activitat enzimàtica es manté constant.
- c) L'activitat enzimàtica disminueix fins que l'enzim es desnaturalitza.
- d) L'enzim es torna més eficient en la catàlisi.
Resposta: c) L'activitat enzimàtica disminueix fins que l'enzim es desnaturalitza.. Quan la temperatura supera l'òptima, l'enzim es desnaturalitza, perdent la seva estructura tridimensional i, per tant, la seva activitat catalítica.
- Quin tipus d'inhibició enzimàtica implica la unió de l'inhibidor al centre actiu de l'enzim?
- a) Inhibició no competitiva
- b) Inhibició acompetitiva
- c) Inhibició irreversible
- d) Inhibició competitiva
Resposta: d) Inhibició competitiva. En la inhibició competitiva, l'inhibidor competeix amb el substrat per unir-se al centre actiu de l'enzim, bloquejant així la unió del substrat.
4. Les vitamines
Flashcards
- Què són les vitamines?
- Substàncies que actuen com a coenzims o precursors de coenzims.
- Quins dos grups principals de vitamines hi ha segons la seva solubilitat?
- Hidrosolubles i liposolubles.
- Quines vitamines són hidrosolubles?
- Grup B i Vitamina C.
- Quines vitamines són liposolubles?
- A, D, E i K.
Preguntes tipus test
- Quina de les següents vitamines és liposoluble?
- a) Vitamina C
- b) Vitamina B
- c) Vitamina A
- d) Totes les anteriors
Resposta: c) Vitamina A. Les vitamines liposolubles són A, D, E i K, mentre que les vitamines del grup B i la vitamina C són hidrosolubles.
- Quin és el principal rol de les vitamines en el metabolisme?
- a) Proporcionar energia directa
- b) Actuar com a components estructurals
- c) Actuar com a coenzims o precursors de coenzims
- d) Regular la temperatura corporal
Resposta: c) Actuar com a coenzims o precursors de coenzims. Les vitamines actuen principalment com a coenzims, precursors de coenzims o altres substàncies necessàries per a les reaccions metabòliques.
- Quina característica defineix les vitamines hidrosolubles?
- a) S'emmagatzemen en grans quantitats al cos
- b) Són solubles en aigua i es poden excretar per l'orina
- c) Són solubles en greixos
- d) Requereixen transportadors especials per ser absorbides
Resposta: b) Són solubles en aigua i es poden excretar per l'orina. Les vitamines hidrosolubles es dissolen en aigua i, per tant, no s'emmagatzemen en grans quantitats al cos, i l'excés s'excreta per l'orina.
5. El metabolisme
Flashcards
- Què és el metabolisme?
- Conjunt de reaccions químiques que tenen lloc dins l'organisme per obtenir matèria i energia.
- Què és una ruta metabòlica?
- Seqüència ordenada de reaccions químiques on el producte final d'una és el substrat de la següent.
- Què són els metabòlits intermedis?
- Substàncies que intervenen en una ruta metabòlica, excepte el substrat inicial i el producte final.
- Què és una reacció d'oxidació-reducció?
- Reacció on hi ha transferència d'electrons entre compostos.
Preguntes tipus test
- Quina de les següents NO és una funció del metabolisme cel·lular?
- a) Degradar molècules complexes per obtenir energia.
- b) Sintetitzar biomolècules necessàries.
- c) Mantenir una temperatura constant a l'organisme.
- d) Obtenir matèria i energia per a les funcions vitals.
Resposta: c) Mantenir una temperatura constant a l'organisme.. El metabolisme cel·lular degrada molècules per obtenir energia i sintetitza biomolècules necessàries, permetent a l'organisme obtenir matèria i energia per a les funcions vitals. Mantenir la temperatura no és una funció del metabolisme.
- Què són els metabòlits intermedis en una ruta metabòlica?
- a) Els enzims que catalitzen les reaccions.
- b) Les substàncies que intervenen en la ruta, excepte el substrat i el producte final.
- c) Els productes finals de la ruta.
- d) Els substrats inicials de la ruta.
Resposta: b) Les substàncies que intervenen en la ruta, excepte el substrat i el producte final.. Els metabòlits intermedis són les substàncies que intervenen en una ruta metabòlica, excloent el substrat inicial i el producte final. Són els productes de la primera reacció i els substrats de la següent.
- Quina característica defineix una reacció d'oxidació-reducció (REDOX)?
- a) Guany d'electrons per part d'un compost.
- b) Pèrdua de protons per part d'un compost.
- c) Transferència d'electrons entre compostos.
- d) Formació d'enllaços covalents.
Resposta: c) Transferència d'electrons entre compostos.. Les reaccions d'oxidació-reducció (REDOX) impliquen la transferència d'electrons d'un compost a un altre. Un compost perd electrons (oxidació) i un altre els guanya (reducció).
Catabolisme i anabolisme
Tipus d'essers vius segons el metabolisme
Tema 2: El Catabolisme
La producció d'energia en el catabolisme
L'alliberació gradual d'energia
2. El catabolisme per respiració aeròbica
Fosforilació Oxidativa
El catabolisme dels lípids
Catabolisme per respiració dels àcids nucleics
Catabolisme per respiració de les proteïnes
3. El catabolisme per respiració anaeròbica
4. El catabolisme per fermentaciò
I 60 flashcards i 40 preguntes més al document.
Text del document
Carmina Mabras 2n Bat A Tema 1 Els enzims, les vitamines i el metabolisme 1. Reaccions químiques i els catalitzadors. Reactius Transformacions Productes Energia d'activació és necessària perquè hi hagi la reacció. Complex activat és quan ja s'ha fet el canvi gràcies a l'energia. L'energia lliure és la que tenen les molècules al principi com l'ATP. Una reacció és espontània quan l'energia lliure és més gran que els productes. - Reaccions endergòniques: Energia productes > que la dels reactius. Per això necessitem energia. - Reaccions exergòniques: Energia productes < que la dels reactius. Per això s'allibera energia. Accelera velocitat d'una reacció. Reducció energia d'activació.
- Pujar temperatura: Augmentar energia cinètica de les molècules. Més velocitat, no en els éssers vius. - Utilitzar catalitzadors: Substàncies que acceleren una reacció. Un cop utilitzats, s'alliberen i es poden reutilitzar. 2. Els biocatalitzadors o enzims. Substàncies orgàniques que acceleren les reaccions principalment en distingim dos tipus. - Proteïnes globulars: 1 o més cadenes polipeptídiques plegades per fer estructura 3D. (Si hi ha un canvi en la seqüència d'AA o si hi ha una desnaturalització la seva funció es veu afectada).
- Isozims: Enzims en formes variades i propietats diferents (1 enzim = 1 funció, abans 1 enzim = +d'una funció) - Ribozims: Molècules d'ARN, actuen com enzims, però la seva estructura no és de proteïna. Són importants en l'origen de la vida. Propietats dels enzims. - Propietats comunes als catalitzadors: Disminueix energia d'activació, no canvi variació d'energia, funcionen en quantitats petites. No pateixen cap transformació, per tant, es poden reutilitzar. - Propietats específiques als enzims: Molta especificitat. Actuen a la temperatura dels éssers vius si no es desnaturalitzen. La majoria dels enzims són de mida més gran que la molècula/substrat en què actuen 3. Estructura dels enzims.
Apoenzims: Son 100% proteïnes i actuen sols. Holoenzims: Apoenzims + cofactor ( no proteic) Imprescindible. El cofactor pot ser: Inorgànic: Ions metàl·lics, de ferro, calci, magnesi… Orgànic: Poden ser: - Coenzims: S'uneixen temporalment amb enllaços febles a l'apoenzim, per exemple l'ATP. - Grups prostètics: S'uneix permanentment amb enllaços forts a l'apoenzim, per exemple el grup hemo,(catalas). 1 Carmina Mabras 2n Bat A Centre actiu d'un enzim. - Él una part petita de l'enzim on s'uneix el substrat, n'hi haurà com a mínim 1 centre actiu, però pot haver-hi més. El centre actiu: És diferent en cada enzim d'aquí la seva gran especificitat.
- Elo AA fixadors es troben cap a l'exterior i s'encarreguen de fixar el substrat amb enllaços febles. Els catalitzadors: Es troben en la part més interna i estableixen enllaços forts provocant la ruptura dels enllaços amb el substrat i fàcilment la reacció. En desfer algun enllaç feble és més fàcil que es desmunti. La unió entre enzim - substrat, són enllaços febles (temporals) ja que es reutilitzara. Els catalitzadors són més forts. Especificitat dels enzims Especificitat absoluta: Actuen només en un únic substrat. Especificitat relativa: Actuen en un determinat grup químic (èsters) Per aplicar l'especificitat entre l'enzim i substrat, hi ha 2 models. 1.
Model complementarietat (Clau-pany) L'enzim s'adapta perfectament al substrat a través del centre actiu, de manera que cada enzim (pany) només pot unir (obrir) amb el seu substrat (clau). 2. Induït (mà-guant) A conseqüència de la unió amb el substrat, l'enzim pateix un canvi en la seva estructura. Una part coincideix al 100% i l'altre s'adapta. Coenzims Són compostos orgànics que s'uneixen a l'enzim o apoenzim per enllaços febles de manera temporal que facilita el funcionament. 1. Els coenzims s'uneixen a l'enzim en un centre actiu diferent del substrat. 2. El substrat s'uneix al centre actiu diferent. L'enzim actua sobre el substrat amenaçant-li algun grup químic.
L'enzim cedeix el coenzim aquests grups químics. 3. El coenzim es desprèn de l'enzim i allibera els grups químics així recuperant la capacitat per actuar. Principals característiques dels enzims: - No són específics d'un sol tipus d'enzims - La majoria són essencials, els incorporem en la dieta - Poden ser derivats de vitamines (grup B i vitamines C) - Si que es modifiquen durant la reacció - Accepten i transporten un tipus d'àtom o grup químic determinat. Hi ha dos tipus de coenzims segons el que transporten: 1. De transferència: Transporten radicals (AMP, ADP, ATP, coenzims) 2.
De l'oxidació-reducció: Transporten protons, electrons,, ions d'hisrur o 'atoms d'hidrogen (NAD, NADD, FAD) Classificació dels enzims: N'hi ha alguns que conserven la nomenclatura antiga com: Tripsina - Oxidoreductases: Reaccions d'oxidació-reducció. (Oxidases i deshidrogenases) - Hidrolases: Trenquen enllaços en afegir molècules d'H2O. - Isomerases: Transferència de grups dins d'una molècula. - Transferases: El mateix però entre molècules. - Liases: Formen enllaços dobles o afegir grups o molècules amb enllaços dobles. - Ligases: Formació d'enllaços amb aportació d'energia. 2 Carmina Mabras 2n Bat A Factors que afecten l'activitat enzimàtica. 1.
Concentració de substrat: Si la concentració de l'enzim és constant, com més substrat hi hagi més alta la velocitat fins a arribar a la V.max. V.max: enzims saturats. Tots formen el complex és km: concentració de substrat a la qual la velocitat de la reacció és la meitat de la V.max. 2. pH 3. Temperatura: Enzims tenen un pH i una temperatura on pot actuar (òptima) si se sobrepassa o és massa baixa els enzims ja no funcionen tant. La temperatura està entre els 36- 370 C. 4. Inhibidors: Pot frenar o disminuir velocitat de la reacció. Substàncies que s'uneixen a l'enzim i disminueixen o bloquegen l'activitat. * Inhibició per retroalimentació: El propi producte d'una reacció fa d'inhibició.
(Quan ja en té prous). Tipus d'inhibició enzimàtica: - Irreversible: L'inhibidor encaixa pràcticament al 100% amb el centre actiu i es queda enganxat per sempre. (Antibiòtics que bloquegen síntesi de les proteïnes de paret bacteriana - Reversible: Es pot recuperar l'activitat. No competitiu: L'inhibidor no s'uneix com a tal al centre actiu, però fa que el centre actiu no pugui encaixar del tot. Competitiu: L'inhibidor i el centre actiu lluiten per afegir-s'hi i no li deixa espai al substrat. Acompetitiu: El substrat s'uneix el centre actiu però quan ja tens format el complex s'hi afegeix l'inhibidor fent que l'enzim no pugi passar al seguent pas. D'enzim a producte. E + S ES EP E + P .
3 Carmina Mabras 2n Bat A Els enzims al·lostèrics tenen a part del centre actiu un centre o lloc regulador / regió al·lostèrica. Si en aquest s'hi uneix un lligand l'enzim canvia d'estructura /configuració. En canviar estructura activa o desactiva l'enzim. Regulació al·lostèrica positiva: S'uneix un lligand, l'enzim canvia, el centre actiu queda lliure i s'hi pot unir. Activa enzim. Regulació al·lostèrica negativa: El centre actiu disponible s'uneix el lligand i el centre actiu es tanca. Inactiva l'enzim. 4. Les vitamines. Les vitamines actuen com a coenzims, precursors de coenzims o com altres. - Hidrosolubles: Grup B i Vitamina C. Solubles en aigua (polars) - Liposolubles: A,D,E,K.
Solubles en greixos però insolubles en aigua (apolars) 5. El metabolisme. Conjunt de reaccions químiques que tenen lloc dins l'organisme que li permeten obtenir matèria i energia per fer les 3 funcions vitals. - Degradar molècules complexes per obtenir energia (és guarda a l'ATP) (gran petit) - Sintetitzar biomolècules necessàries consumint ATP cada una de les funcions del metabolisme (reaccions i participa algun enzim). Rutes metabòliques. Seqüència ordenada de les reaccions químiques on el producte final d'una és el substrat de la següent.
Les substàncies que intervenen en una ruta metabòlica s'anomenen metabòlits intermedis (excepte substrat i producte) Són els productes de la primera i els substrats de la segona. - Lineals: 1 producte a partir d'un únic substrat. - Ramificades: Diversos productes a partir d'un únic substrat. - Circulars: Diversos substrats i diversos productes. Un d'ells sempre es manté a la ruta. Reaccions d'oxidació - Reducció. La gran majoria de les reaccions són d'oxidació-reducció o transferència d'electrons (REDOX). Un compost ha de perdre electrons un altre se'ls ha de quedar. Agent reductor / agent oxidant. 4 Carmina Mabras 2n Bat A Algunes substàncies alliberen un electró i es converteixen en ió.
Altres alliberen electrons acompanyats d'un protó. S'anomenen deshidrogenacions i enzims que les realitzen necessiten coenzims per emportar-se aquest protons i electrons. Oxidada: Reduida NAD+ NADH NADP+ NADPH FAD+ FADH2 L'ATP. Adenosina tri fosfat. Nucleòtid que actua de molècula energètica gràcies, els enllaços de fòsfor. Es trenca fàcil i s'uneix fàcil. - Fosforilació a nivell de substrat: Es trenca enllaç (desnaturalització) d'una molècula i amb l'energia que s'obté s'uneix un grup fosfat a l'ADP. Quimoses (Transferasa) Condicions anaeròbiques (sense oxigen). - Fosforilació mitjançant ATP - sintases: Necessito enzim concret ATP sintasa.
Flux de protons Travessen l'enzim (crestes mitocondrials i tilacoides) i es forma ATP. Condicions aeròbiques. Catabolisme i anabolisme. - Catabolisme: Reaccions de degradació ( Complex Senzill), Rutes catabòliques, Reaccions d'oxidació, generen ATP, productes finals i intermedis són substrats de l'anabolisme generen poders reductors. (NADH, NADPH, FADH2). - Anabolisme: Reaccions de síntesi (Senzill Complex), Rutes anabòliques, Reaccions de reacció, consumeixen energia, productes finals són substrats del catabolisme, necessiten poder reductor (consumeixen). Tipus d'essers vius segons el metabolisme.
- Font d'energia: - Llum (fotosintètics) - Reaccions químiques (quimiosintètics) - Font electrons: - Litòtrofs (Inorgànica) - Organòtrofs (Orgànic) - Font carboni: - Autòtrofs CO2 Inorgànic - Heteròtrofs Carboni. Compostos orgànics Tipus d'organisme Origen de l'energia Origen carboni Exemples Fotoautòtrofs Llum CO2 Plantes, algues, cianobacteris, bacteris verds i porpres del sofre 5 Carmina Mabras 2n Bat A Fotoheteròtrofs Llum Orgànic Bacteris porpres no sulfuris. Quimioautòtrofs Reaccions químiques CO2 Bacteris incolors i mitigants del sofre. Quimioheteròtrofs Reaccions químiques Orgànic Animals, fongs, protozous i bacteris. Segons necessitat oxigen.
Aerobis estrictes Anaerobis Depenent de l'oxigen, és l'acceptor final d'electrons de les rutes d'oxidació. Viuen en absència d'oxigen i l'acceptor final d'electrons és per ex: Ió mitrat. Estrictes: Només poden viure en absència d'Oxigen (Profunditats oceàniques) Facultatius: Poden viure amb o sense oxigen Tema 2: El Catabolisme 1. Catabolisme: Complex Senzill (Metabolisme, reaccions d'oxidació) - Les cèl·lules i espais cel·lulars hi ha molta aigua. (65%) - Músculs, tendons i ossos tenen moltes proteïnes (18%) - Lípids reserva energètica (9,5 Kcal/g) (12%) El 95% de les vegades no deixen residus, però hi ha vegades que alliberen nitrogen.
- Energia immediata glúcids (4,2 Kcal/g) no deixa residus tòxics (0,31%) Glúcids com a font d'energia. Glucosa Maltosa Glicogen/midó. Enllaç O-Glicosídic. Lípids com a font d'energia. Àcid gras + Glicerina Acilglicèrid. Reaccions d'esterificació. Molts enllaços a trencar, més energia s'allibera. Els lípids aporten més energia perquè trenen més enllaços que trencar. El catabolisme: Degrada amb finalitat d'obtenir energia (ATP) es fan servir per activitats cel·lulars o per sintetitzar components orgànics necessaris. Reaccions d'oxidació Perden electrons, algú se'ls ha de quedar al final de la ruta metabòlica. Segons el tipus de compost que es queda els electrons.
Es classifica el catabolisme en: - Respiració: L'Acceptor final = Compost inorgànic. Hi intervé la cadena transportadora d'electrons al mitocondri. L'ATP es pot generar a nivell de substrat o mitjançant l'ATP sintetasa. Dues maneres possibles de: - R. Aeròbica: L'acceptor final és l'oxigen. (Animals, vegetals, fongs, bacteris procariotes) 6 Carmina Mabras 2n Bat A - R. Anaeròbica: Acceptor final compost diferent a l'Oxigen, Com : Iò nitrat, sulfat, carbonat… (Alguns bacteris). - Fermentació: (Cèl·lules musculoesquelètiques) L'acceptor final d'electrons = compost orgànic (piruvat). No intervé la cadena. L'ATP només es genera per fosforilació a nivell de substrat.
(llevat, iogurt, cerveses…) La producció d'energia en el catabolisme. Energia lliure reactius (G), és més gran que la dels productes. El motiu del canvi d'energia és degut a que els electrons que formen els nous enllaços estan més a prop del nucli dels àtoms. Trencar enllaços energia. Un canvi molt petit també allibera energia. 2 enllaços 2 enllaços. És un enllaç menys energètic perquè està més poper al nucli (ATP ) L'alliberació gradual d'energia . L'energia obtinguda no s'allibera de cop, ni en forma de calor sinó que ho fa de manera gradual en forma d'Energia química. 1. Moltes reaccions encadenades, cadascuna un enzim diferent. 2.
Els electrons de glucosa no van directament a l'Oxigen sinó que "viatgen" juntament amb l'àtom d'H Passen als coenzims NAD+ (Transportador d'hidrògens). L'enzim deshidrogenasa és el que "treu" hidrògens i electrons a la glucosa passa al coenzim reduint-lo a NADH + H+ . NAD+ + 2e- + H+ NADH + H+ Poder reductor 3. Els electrons continguts al coenzim NADH + H+ No passa directa a l'oxigen Viatgen per cadenes transportadores d'electrons /Proteïnes de membrana, ocupa cada vegada una porsió menys energetica) L'energia que s'allibera permet formar ATP i els electrons es transferiran a l'acceptor final. Glucosa e- + H+ cadena. T.E ATP- sintetasa ATP 2.
El catabolisme per respiració aeròbica: Les reaccions catabòliques per respiració són diferents segons el substrat. El catabolisme respiratori dels glúcids. Polisacàrid disacàrid Monosacàrid -Glucosa. (Complex senzill) 7 Carmina Mabras 2n Bat A En eucariotes: 1 Fase: Glicòlisi Té lloc al citosol. 2 Fase: Respiració - Cicle de Krebs (Matriu mitocondrial) - Fosforilació oxidativa (Cadena transportadora d'electrons) Té lloc a la membrana mitocondrial interna. En procariotes: Glicòlisi i el cicle de Krebs tenen lloc al citosol. Fosforilació oxidativa a la membrana plasmàtica.
Glicòlisi: Per fer la glicòlisi, primer gastem 2 ATP ADP, seguidament la glicòlisi ens crea una dihidroxicetona-fosfat i un Gliceraldehid-3-fosfat, aquest últim segueix el camí. Entra un NAD+ NADH, Aconseguim 2 ATP i després aquesta Glucosa s'acaba de convertir en un Piruvat. Però de la Dihisroxicetona-fosfat que ha sortit juntament amb el Gliceraldehid-fosfat, aquesta pateix una transformació i també fa el mateix que el Gliceraldehid-fosfat. 1 Glucosa 2 Àcids pirúvics 4 ATP format - 2 ATP gastats = 2 ATP (S'ha format per fosforilació a nivell de substrat).
2 NAD+ 2 NADH + H+ H2O Oxidat Reduit Cicle de Krebs: L'àcid pirúvic creat de la glicòlisi només pot ser oxidant dins els mitocondris (presència d'enzims). L'àcid pirúvic no pot ser reconegut pels enzims. Per entrar dins el cicle de Krebs s'ha de convertir en: Acetil-s-coenzim A (AcetilCo A) (Té lloc al citosol i de vegades es diu que a la matriu).
8 Carmina Mabras 2n Bat A El sistema piruvat- Deshidrogenasa fa els canvis necessaris d'aquesta conversió, (Ara si es pot entrar al mitocondri cada àcid Pirúvic, se'ns forma 2.(CO2 i NADH + H+ ) Per cada volta es formen: 2·(2Co2 , 3NADH + H+ , 1 FADH2 , 1 ATG (GTP) ) Reduït Reduït 2Àcids piruvics =2 voltes Fosforilació Oxidativa: Té la finalitat d'oxidar i recuperar els coenzims reduïts i produir ATP gràcies a l'energia continguda en els coenzims. La fosforilació té lloc a la membrana mitocondrial Interna. La cadena transportadora d'electrons. Té 4 complexos proteics amb components lípidics i al final l'ATP sintetasa. - Transport d'electrons: Els NADH + H+ i FADH2 han de donar electrons.
El NADH + H deixarà 3 protons i aquest passarà pel complex proteic 1, 3 i el 4. Els electrons passen pels mateixos complexos proteics però no surten. Aquest protons passen per les proteïnes transmembrana. El FADH2 Deixa anar dos protons i passen pels complexos proteics 3 i 4. Els electrons passen del complex 2 al 3 i 4. Tots els electrons acumulats , l'oxigen i protons disponibles creen H2O. Els protons s'acumulen a l'exterior i a través de l'ATP sintetasa tornen a entrar i això aporta energia, activen l'ADP i així se li afegeix un altre fòsfor i crea ATP. El NADH + H deixa 3 protons 3 ATP. El FADH deixa 2 protons 2 ATP.
- Balanç energètic del catabolisme per respiració de la Glucosa: 9 Carmina Mabras 2n Bat A - L'eficàcia de la respiració cel·lular: Variació de l'energia lliure Continguda en les molècules. Pel fet de la ruptura d'enllaços i establiment de nous. Reaccions que disminueixen l'energia lliure ( ) Es duen a terme amb facilitat i alliberen energia (exotèrmiques). En el metabolisme cel·lular, les reaccions catabòliques tenen Anabòliques tenen un Caiguda d'energia lliure (G) succeïx durant l'oxidació completa.
En el catabolisme respiratori 38 ATP Cada ATP conté en els seus enllaços 7,3 kcal/mol 7,3 kcal/mol x 38 ATP =277,4 kcal/mol un 40% El catabolisme dels lípids: Greixos i triglicèrids Importants combustibles orgànics (Valor calòric). Degradació d'1 Greix 9,5 Kcal. De 1g de glùcid o proteïna 4,2 Kcal. Majoria reserves energètiques forma de greixos o d'olis. Principal via metabòlica d'obtenció d'energia a partir de lípids: És l'oxidació dels àcids grassos. Procedeixen de la hidròlisi dels triacilglicèrids (greixos). Són apolars es poden acumular sense contenir gens d'H2O al contrari els glúcids i proteïnes que contenen Aigua.
Hidròlisi dels greixos són catalitzadors per lipases específiques trenquen enllaços tipus èster i separen A.G de glicerina. Menys A.G s'obten a partir de la hidròlisi dels fosfolípids de la membrana plasmàtica. reaccio catalitzadora pels enzims fosfoliposes. La glicerina obtinguda s'uneix amb un grup fosfat Perd dos hidrògens i es transformen en dihidroxicetona- 3- Fosfat. Aquest composts pot incorporar a la glicòlisi o bé per una via anabòlica pot servir per sintetitzar glucosa. Al contrari, els A.G. necessiten una via especial (B - Oxidació dels àcids grassos) Es converteix en un AcilCoenzims A (nm =Num carbonis) AcetilCoenzims A (2C) .
Per entrar al mitocondri, A.G s'ha de convertir en AcetilCoenzim A (Gasto "2ATP") Activació de l'àcid gras. 10 Carmina Mabras 2n Bat A L'oxidació dels àcids grasos: De cada volta de l'AcetilCoA en traiem un AcetilCoA + FADH2+ NADH. Cada vegada traiem el mateix, cada acetilCoA ens gasta 2C, per tant quan arriben al C4 ens surtiran al mateix i l'ultim sera un acetilCoA. Per calcular les voltes: Num Voltes = · 2 1 Ex: En emmagatzemar glúcids també has d'empaquetar aigua però els lípids no. (Són apolars i no poden) També utilitzen com a font d'energia els fosfolípids (Àcid fosfòric) Formen ATP.
Catabolisme per respiració dels àcids nucleics: 11 Carmina Mabras 2n Bat A Catabolisme per respiració de les proteïnes: Si la cèl·lula té aminoàcids en excés s'utilitzen com a font d'energia. En distingim 3 passos: No destruïm proteïnes per crear energia. Últim recurs per extreure energia. 1. Separació grups amino: transaminació (moure grups amino) i desaminació oxidativa (alliberar grups amino) Els enzims que participen estan desectivats per l'ATP. 2. Transformar la resta d'aa en àcid pirúvic, acetilCoA o algun compost del c.Krebs 3. Eliminació grups amino.
Aquest grup en contacte amb aigua es converteix en ió amoni (NH4+) que s'ha d'expulsar perquè podria fer variar el pH o inactivar les bombes de Na/K Segons com s'elimini el nitrogen classifiquem els organismes en 3 grups: 3. El catabolisme per respiració anaeròbica: - Anaerobis estrictes: Funcionen nomes sense O2 - Anaerobis facultatius: Si hi ha oxigen poden aprofitar-lo. Si no en hi ha agafen el nitrogen. Oxigen acceptor final, no oxigen, nitrogen acceptor final.) Són procariotes. 4. El catabolisme per fermentaciò: - Procés catabòlic on no intervé la cadena transportadora d'electrons - Procés anaeròbic (l'acceptor final no pot ser l'oxigen) - Acceptor final és un compost orgànic.
Segons quin sigui aquest producte final, parlem d'una fermentació o una altre - Síntesi ATP a nivell de substrat (poc rendiment) - Pròpies de llevats i bacteris a excepció de la fermentació làctica (cèl·lules musculars animals) - Generalment s'oxiden glúcids i proteïnes 12 Carmina Mabras 2n Bat A Fermentació alcohòlica: 1. Glicolisi, aquest pas és igual. 2. Transformació del àcid piruvic en etanol i CO2. L'Etanol és el producte final. És reoxiden els Coenzims. - Serveix per regenerar els coenzims i poder reutilitzar-los. - El poden fer, bacteris, llevats. segons l'especie es pot obtenir vi, sidra, cervesa, pa … Fermentació làctica: 1. Glicolisi, aquest pas igual. 2.
Formació àcid làctic a partir de l'àcid piruvic. L'acomulació d'àcid làctic als muscula provoca acidificació als musculs (Impedeix contaracció muscular : Agulletes) Primer es fa la glicolisi formant 2 NADH + H i despres la fermentacio 2NAD. Aquest àcid làctic es pot regenerar en àcid piruvic. Fermentació butírica : Descomposició de susbtàncies glucídiques del sòl (origen vegetal) en àcid butíric, hidrogen i CO2. Clostridium butiricum Fan possible el cicle de la matèria Fermentació pútrida: Oxida substrats d'origen proteic o aminoàcid obtenint alguns productes pudents En alguns casos s'utilitza per donar gust fort a alguns formatges o vins Responsables de la pudor dels cadàvers 13