Generalitats de l'anabolisme
Flashcards
- Què és l'anabolisme?
- L'anabolisme és el procés de construcció de molècules complexes a partir de molècules senzilles.
- L'anabolisme consumeix o allibera energia?
- L'anabolisme és un procés que consumeix energia.
- De quin tipus de materials parteix l'anabolisme autòtrof?
- L'anabolisme autòtrof parteix de materials inorgànics.
- Quins són els productes principals de l'anabolisme autòtrof?
- L'anabolisme autòtrof produeix molècules orgàniques senzilles, com la glucosa.
Preguntes tipus test
- Quina de les següents afirmacions descriu millor l'anabolisme?
- a) La degradació de molècules complexes en senzilles.
- b) La construcció de molècules complexes a partir de molècules senzilles.
- c) Un procés que allibera grans quantitats d'energia.
- d) La transformació de glucosa en àcid pirúvic.
Resposta: b) La construcció de molècules complexes a partir de molècules senzilles.. L'anabolisme és el procés metabòlic de síntesi de molècules complexes a partir de precursors més senzills, que requereix un aport d'energia.
- Respecte al consum d'energia, l'anabolisme:
- a) Consumeix energia.
- b) Allibera energia.
- c) No requereix energia.
- d) Genera energia tèrmica.
Resposta: a) Consumeix energia.. L'anabolisme és un procés de construcció (síntesi) que, per definició, requereix un consum d'energia per unir molècules senzilles i formar-ne de més complexes.
- Quins tipus d'organismes realitzen anabolisme autòtrof?
- a) Només les plantes.
- b) Només els animals.
- c) Tots els éssers vius.
- d) Plantes, algues i cianobacteris.
Resposta: d) Plantes, algues i cianobacteris.. L'anabolisme autòtrof es caracteritza per utilitzar materials inorgànics (com el CO2 i l'aigua) per sintetitzar molècules orgàniques. Les plantes, algues i cianobacteris són exemples d'organismes autòtrofs.
Anabolisme autòtrof
Flashcards
- Què és l'anabolisme?
- És el procés de construcció de molècules complexes a partir de molècules senzilles, amb consum d'energia.
- Defineix l'anabolisme autòtrof.
- És el procés on els organismes elaboren matèria orgànica senzilla (com la glucosa) a partir de materials inorgànics, utilitzant una font d'energia externa.
- Quins són els dos tipus principals d'anabolisme autòtrof esmentats?
- La fotosíntesi i la quimiosíntesi.
- On es produeix la fotosíntesi en els diferents tipus d'organismes fotosintètics?
- En plantes i algues es produeix als cloroplasts, i en cianobacteris als tilacoides del citoplasma.
Preguntes tipus test
- Quina de les següents afirmacions és correcta sobre la fotosíntesi oxigènica?
- a) Es produeix principalment als mitocondris.
- b) No requereix energia lluminosa per a la síntesi de sucres.
- c) Utilitza aigua com a donador d'electrons i allibera oxigen.
- d) És un procés catabòlic que allibera energia.
Resposta: c) Utilitza aigua com a donador d'electrons i allibera oxigen.. La fotosíntesi oxigènica, realitzada per plantes, algues i cianobacteris, utilitza aigua com a donador d'electrons i allibera oxigen com a subproducte, a diferència de la fotosíntesi anoxigènica que empra altres donadors i no produeix oxigen.
- En els cloroplasts de les plantes, on té lloc principalment la fase lluminosa de la fotosíntesi?
- a) A l'estroma del cloroplast.
- b) A les membranes dels tilacoides.
- c) Al citosol de la cèl·lula.
- d) A la matriu mitocondrial.
Resposta: b) A les membranes dels tilacoides.. La fase lluminosa es duu a terme a les membranes dels tilacoides del cloroplast, on es troben els fotosistemes que capten la llum i inicien el transport d'electrons. L'estroma és el lloc de la fase fosca.
- Quina és la finalitat principal de la fotòlisi de l'aigua durant la fase lluminosa de la fotosíntesi?
- a) Refrigerar els fotosistemes per evitar el sobreescalfament.
- b) Reduir directament la molècula de NADP+ a NADPH.
- c) Produir diòxid de carboni com a producte de rebuig.
- d) Omplir els electrons perduts en el Fotosistema II i alliberar oxigen.
Resposta: d) Omplir els electrons perduts en el Fotosistema II i alliberar oxigen.. La fotòlisi de l'aigua és el procés pel qual la molècula d'aigua es trenca, alliberant electrons que reemplacen els perduts per la clorofil·la del Fotosistema II, protons (H+) i oxigen (O2).
Fotosíntesi
Flashcards
- On es produeix la fotosíntesi en els organismes eucariotes i procariotes?
- Els cloroplasts en plantes i algues, i els tilacoides del citoplasma en cianobacteris.
- Quin compost actua com a reductor en el procés d'oxidació-reducció de la fotosíntesi oxigènica i per què?
- L'aigua (H2O) és el reductor, ja que s'oxida i perd electrons (fotòlisi de l'aigua).
- Quines són les dues fases principals de la fotosíntesi?
- La fotosíntesi té dues fases principals: la fase lluminosa (o fotoquímica) i la fase fosca (o de síntesi de la matèria orgànica, també coneguda com a Cicle de Calvin).
- Quins són els productes energètics i de poder reductor de la fase lluminosa de la fotosíntesi?
- En la fase lluminosa es produeix ATP (a través de la fotofosforilació) i NADPH (poder reductor).
Preguntes tipus test
- La fotosíntesi oxigènica és un procés:
- a) Anabòlic i autotròfic
- b) Catabòlic i heteròtrof
- c) Anabòlic i heteròtrof
- d) Catabòlic i autotròfic
Resposta: a) Anabòlic i autotròfic. La fotosíntesi oxigènica és un procés anabòlic perquè sintetitza molècules complexes a partir de senzilles, i autotròfic perquè l'organisme produeix el seu propi aliment a partir de materials inorgànics.
- Quin dels següents processos ocorre durant la fase lluminosa de la fotosíntesi?
- a) Fixació del CO2
- b) Formació de glucosa
- c) Fotòlisi de l'aigua i formació d'ATP i NADPH
- d) Regeneració de la ribulosa 1-5 difosfat
Resposta: c) Fotòlisi de l'aigua i formació d'ATP i NADPH. En la fase lluminosa, l'energia de la llum s'utilitza per trencar la molècula d'aigua (fotòlisi de l'aigua), alliberant oxigen i generant electrons i protons. Aquests s'utilitzen per formar ATP i NADPH.
- Quina és la finalitat principal del Fotosistema II (PSII) en la fase lluminosa de la fotosíntesi oxigènica?
- a) Reduir el NADP+ a NADPH
- b) Sintetitzar ATP directament sense fotòlisi
- c) Capturar llum amb un màxim de 700 nm
- d) Omplir els electrons perduts en la clorofil·la diana mitjançant la fotòlisi de l'aigua
Resposta: d) Omplir els electrons perduts en la clorofil·la diana mitjançant la fotòlisi de l'aigua. El Fotosistema II (PSII) té com a objectiu principal la fotòlisi de l'aigua per reposar els electrons perduts per la clorofil·la diana i alliberar oxigen.
Fotosíntesi anoxigènica o bacteriana
Flashcards
- Quins organismes són exemples de realitzadors de la fotosíntesi anoxigènica?
- Bacteris verds del sofre i bacteris porpres del sofre.
- Quin és el pigment captador de llum característic de la fotosíntesi anoxigènica?
- Bacterioclorofil·la.
- Quin tipus de molècula actua com a donador d'electrons en la fotosíntesi anoxigènica?
- H2S o altres compostos inorgànics.
- La fotosíntesi anoxigènica produeix oxigen com a subproducte?
- No, a diferència de l'oxigènica, no hi ha producció d'oxigen; per exemple, es pot produir sofre.
Preguntes tipus test
- Quins dels següents organismes realitzen fotosíntesi anoxigènica?
- a) Bacteris verds del sofre i bacteris porpres del sofre.
- b) Plantes i algues.
- c) Cianobacteris.
- d) Tots els organismes fotosintètics.
Resposta: a) Bacteris verds del sofre i bacteris porpres del sofre.. La fotosíntesi anoxigènica és realitzada principalment pels bacteris verds del sofre i els bacteris porpres del sofre. Les plantes, algues i cianobacteris realitzen fotosíntesi oxigènica.
- Quin és el pigment principal encarregat de captar la llum en la fotosíntesi anoxigènica?
- a) Clorofil·la a.
- b) Carotens.
- c) Bacterioclorofil·la.
- d) Xantofil·les.
Resposta: c) Bacterioclorofil·la.. El pigment captador de llum característic de la fotosíntesi anoxigènica és la bacterioclorofil·la, que es troba als clorosomas. La clorofil·la és el pigment de la fotosíntesi oxigènica.
- Quin dels següents compostos NO és produït com a subproducte per la fotosíntesi anoxigènica?
- a) Sofre.
- b) Oxigen.
- c) Matèria orgànica.
- d) NADH.
Resposta: b) Oxigen.. A diferència de la fotosíntesi oxigènica que allibera oxigen de la fotòlisi de l'aigua, la fotosíntesi anoxigènica no produeix oxigen. Pot, en canvi, produir sofre o altres subproductes depenent del donador d'electrons.
Importància de la fotosíntesi
Flashcards
- Quin és el paper principal dels organismes fotosintètics en els ecosistemes?
- Són la porta d'entrada de carboni i energia, actuant com a productors.
- Quina capacitat única tenen els organismes fotosintètics respecte a la matèria orgànica?
- Són els únics capaços d'elaborar matèria orgànica a partir de matèria inorgànica.
- Quin gas vital proporcionen els organismes fotosintètics oxigènics?
- Proporcionen l'oxigen necessari per a la respiració.
- Quins organismes van ser crucials per transformar l'atmosfera terrestre en una rica en oxigen?
- Els cianobacteris.
Preguntes tipus test
- Quin és el terme que descriu la funció dels organismes fotosintètics com a iniciadors de la cadena alimentària?
- a) Consumidors
- b) Descomponedors
- c) Productors
- d) Reductors
Resposta: c) Productors. Els organismes fotosintètics són els productors perquè elaboren la matèria orgànica a partir de components inorgànics, sent la base energètica dels ecosistemes.
- Quina de les següents afirmacions és una importància clau de la fotosíntesi oxigènica?
- a) La producció de metà.
- b) La generació de sals minerals.
- c) L'alliberament d'oxigen a l'atmosfera.
- d) L'acidificació dels oceans.
Resposta: c) L'alliberament d'oxigen a l'atmosfera.. Una de les contribucions més importants de la fotosíntesi oxigènica és l'alliberament d'oxigen, essencial per a la respiració de molts organismes.
- Quins organismes van ser els principals responsables de canviar l'atmosfera reductora de la Terra a una rica en oxigen?
- a) Les algues marines
- b) Les plantes terrestres
- c) Els cianobacteris
- d) Els fongs
Resposta: c) Els cianobacteris. Els cianobacteris, com a bacteris fotosintètics primitius, van ser els que van iniciar l'alliberament massiu d'oxigen, transformant la composició atmosfèrica.
Factors que influeixen en la fotosíntesi
Flashcards
- Com afecta l'augment de la intensitat de la llum al rendiment fotosintètic fins a cert punt?
- El rendiment fotosintètic augmenta directament proporcional a la intensitat de la llum fins que els pigments pateixen fotooxidació.
- Quina és la relació entre la concentració de CO2 i el rendiment fotosintètic?
- El rendiment fotosintètic augmenta directament proporcional a la concentració de CO2 fins a la saturació de l'enzim RUBISCO.
- Què passa amb el rendiment fotosintètic si la temperatura supera el màxim òptim per a una espècie?
- El rendiment disminueix a causa de la desnaturalització dels enzims.
- Per què una alta concentració d'oxigen disminueix el rendiment fotosintètic?
- A causa de la fotorespiració.
Preguntes tipus test
- Quin factor ambiental, en augmentar, incrementa el rendiment fotosintètic fins que els pigments pateixen una fotooxidació irreversible?
- a) La concentració de CO2
- b) La temperatura
- c) La intensitat de la llum
- d) La concentració d'oxigen
Resposta: c) La intensitat de la llum. La intensitat de la llum és el factor que, fins a cert límit, augmenta el rendiment fotosintètic proporcionalment. Més enllà d'aquest límit, l'excés de llum pot danyar els pigments.
- L'augment de la concentració de CO2 té un efecte directe sobre el rendiment fotosintètic fins a quin punt?
- a) Fins que la planta es deshidrata
- b) Fins que els enzims es desnaturalitzen
- c) Fins a la saturació de l'enzim RUBISCO
- d) Fins que l'oxigen es torna tòxic
Resposta: c) Fins a la saturació de l'enzim RUBISCO. El rendiment fotosintètic és directament proporcional a la concentració de CO2 fins que l'enzim RUBISCO, que és clau en la fixació del carboni, arriba al seu punt de saturació i ja no pot processar més CO2.
- Quina és la raó principal per la qual una concentració elevada d'oxigen disminueix el rendiment fotosintètic?
- a) Inhibició de la fotofosforilació
- b) Augment de la transpiració
- c) Fotorespiració
- d) Desnaturalització de la clorofil·la
Resposta: c) Fotorespiració. L'augment de la concentració d'oxigen promou la fotorespiració, un procés que competeix amb la fixació de CO2 per part de l'enzim RUBISCO, reduint l'eficiència fotosintètica.
Quimiosíntesi
Flashcards
- Què és la quimiosíntesi?
- És la síntesi de matèria orgànica utilitzant l'energia despresa de l'oxidació de substàncies inorgàniques.
- Quina és la font d'energia en la quimiosíntesi?
- L'energia despresa de les reaccions d'oxidació de substàncies inorgàniques.
- Quantes fases té la quimiosíntesi?
- Dues fases.
- Quins compostos energètics s'obtenen en la Fase 1 de la quimiosíntesi?
- ATP i NADH.
Preguntes tipus test
- Quina és la principal font d'energia per a la síntesi de matèria orgànica en la quimiosíntesi?
- a) L'energia lumínica del Sol.
- b) L'energia despresa de l'oxidació de substàncies orgàniques.
- c) L'energia despresa de l'oxidació de substàncies inorgàniques.
- d) L'energia tèrmica de l'entorn.
Resposta: c) L'energia despresa de l'oxidació de substàncies inorgàniques.. La quimiosíntesi es defineix com la síntesi de matèria orgànica utilitzant l'energia despresa de l'oxidació de substàncies inorgàniques presents en el medi.
- Quin compost s'obté directament en la Fase 2 de la quimiosíntesi?
- a) ATP i NADH.
- b) Oxigen.
- c) Compostos orgànics.
- d) Ribulosa 1-5 difosfat.
Resposta: c) Compostos orgànics.. La Fase 2 de la quimiosíntesi utilitza l'ATP i el NADH produïts en la Fase 1 per obtenir compostos orgànics a partir del CO2, que es fixa mitjançant el cicle de Calvin.
- Quins organismes són els principals realitzadors de la quimiosíntesi?
- a) Plantes i algues.
- b) Animals.
- c) Alguns tipus de bacteris.
- d) Fongs.
Resposta: c) Alguns tipus de bacteris.. El document especifica que la quimiosíntesi és realitzada per alguns bacteris, als quals es refereix com a quimioautòtrofs.
Anabolisme heteròtrof
Flashcards
- De quines substàncies parteix l'anabolisme heteròtrof?
- L'anabolisme heteròtrof parteix de substàncies orgàniques senzilles per construir molècules complexes.
- Què és la gluconeogènesi?
- La gluconeogènesi és el procés de formació de glucosa a partir de l'àcid pirúvic.
- Defineix glucogènesi.
- La glucogènesi és la síntesi de glicogen a partir de glucosa.
- Quin és el procés d'obtenció d'àcids grassos a partir de l'acetil-CoA?
- La lipogènesi és l'obtenció d'àcids grassos a partir de l'acetil-CoA.
Preguntes tipus test
- Quina de les següents afirmacions és certa sobre la gluconeogènesi?
- a) És la via inversa exacta de la glucòlisi, produint la mateixa quantitat d'energia.
- b) És un procés essencial perquè certes cèl·lules només funcionen amb glucosa i les reserves de glicogen són escasses.
- c) Té lloc principalment als músculs per generar energia ràpida.
- d) Els animals poden obtenir glucosa a partir d'àcids grassos gràcies a aquest procés.
Resposta: b) És un procés essencial perquè certes cèl·lules només funcionen amb glucosa i les reserves de glicogen són escasses.. La gluconeogènesi és el procés de formació de glucosa a partir de l'àcid pirúvic. Les cèl·lules del cervell, els eritròcits i algunes cèl·lules renals depenen exclusivament de la glucosa per funcionar, i les reserves de glicogen hepàtic són limitades, fent que la síntesi de glucosa sigui vital.
- Quines són les fonts principals d'àcid pirúvic per a la gluconeogènesi en animals?
- a) Àcid làctic i àcids grassos essencials.
- b) Glicogen i midó.
- c) Àcid làctic, alguns aminoàcids i glicerina.
- d) Acetil-CoA directament en animals.
Resposta: c) Àcid làctic, alguns aminoàcids i glicerina.. L'àcid pirúvic és una molècula clau per a la gluconeogènesi, i es pot obtenir a partir de l'àcid làctic (mitjançant el cicle de Cori), d'alguns aminoàcids i de la glicerina en animals.
- Quin compost és la molècula precursora principal per a la síntesi d'àcids grassos durant la lipogènesi?
- a) Acetil-CoA.
- b) Àcid pirúvic.
- c) Glucosa.
- d) Aminoàcids essencials.
Resposta: a) Acetil-CoA.. La lipogènesi és el procés d'obtenció d'àcids grassos a partir de l'acetil-CoA, que es pot obtenir de diverses rutes catabòliques.
Anabolisme de glúcids
Flashcards
- Què és la gluconeogènesi?
- La gluconeogènesi és la formació de glucosa a partir de l'àcid pirúvic, que al seu torn s'obté de diverses fonts com l'àcid làctic, alguns aminoàcids o la glicerina.
- On es produeix principalment la gluconeogènesi en els animals?
- La gluconeogènesi es produeix principalment al fetge.
- Per què és absolutament necessària la formació de glucosa mitjançant la gluconeogènesi per a certes cèl·lules?
- És essencial perquè les cèl·lules del cervell, els eritròcits i algunes cèl·lules renals només funcionen amb glucosa, i les reserves de glicogen del fetge són limitades. També ajuda a eliminar l'àcid làctic després d'un esforç intens.
- Poden les cèl·lules animals sintetitzar glucosa a partir d'àcids grassos?
- No, els organismes animals no poden obtenir glúcids a partir dels àcids grassos perquè no tenen l'enzim que passa l'acetil-CoA a àcid pirúvic.
Preguntes tipus test
- Quina de les següents NO és una font directa de glucosa o precursor per a la seva síntesi en cèl·lules animals?
- a) Glicogen emmagatzemat
- b) Glúcids de l'aliment
- c) Àcid làctic
- d) Àcids grassos
Resposta: d) Àcids grassos. Les cèl·lules animals no poden sintetitzar glucosa directament a partir d'àcids grassos, ja que no posseeixen l'enzim necessari per convertir l'acetil-CoA en àcid pirúvic. Les altres opcions sí que són fonts de glucosa o precursors per a la seva síntesi en animals.
- Quin és el producte principal de la gluconeogènesi?
- a) Àcid pirúvic
- b) Glucosa
- c) Glicogen
- d) Àcid làctic
Resposta: b) Glucosa. La gluconeogènesi és el procés de formació de glucosa a partir de precursors no glucídics, com l'àcid pirúvic, àcid làctic, aminoàcids o glicerina.
- On es produeix predominantment la síntesi de glicogen a partir de glucosa?
- a) Només al fetge
- b) Només als músculs
- c) Principalment al fetge i als músculs
- d) Al cervell i als ronyons
Resposta: c) Principalment al fetge i als músculs. La glucogènesi, que és la síntesi de glicogen a partir de glucosa, es produeix principalment al fetge i als músculs.
Anabolisme de lípids
Flashcards
- Què és la lipogènesi?
- És l'obtenció d'àcids grassos a partir de l'acetil-CoA.
- Què és l'esterificació en el context de l'anabolisme de lípids?
- És l'obtenció de triacilglicèrids a partir dels àcids grassos, unint-los amb una molècula de glicerina.
- Quines són les principals fonts d'Acetil-CoA per a la síntesi d'àcids grassos?
- L'Acetil-CoA es pot obtenir del catabolisme dels glúcids, de la β-oxidació dels àcids grassos o del catabolisme d'alguns aminoàcids.
- Per què els àcids grassos sintetitzats tenen un nombre parell de carbonis?
- Perquè s'hi van afegint successivament molècules de 2 carbonis fins a completar la cadena de l'àcid gras.
Preguntes tipus test
- Quin dels següents processos és una de les dues etapes principals de l'anabolisme de lípids?
- a) Glicogènesi
- b) Lipogènesi
- c) Glucòlisi
- d) Beta-oxidació
Resposta: b) Lipogènesi. Les dues etapes principals de l'anabolisme de lípids són la síntesi d'àcids grassos (lipogènesi) i la síntesi de triacilglicèrids (esterificació).
- Quina molècula és el precursor directe en la síntesi d'àcids grassos?
- a) Glucosa
- b) Glicerina
- c) Acetil-CoA
- d) Piruvat
Resposta: c) Acetil-CoA. La síntesi d'àcids grassos (lipogènesi) comença a partir de molècules d'Acetil-CoA.
- On es produeix la lipogènesi dins de la cèl·lula?
- a) Mitocondris
- b) Fetge
- c) Citoplasma
- d) Teixit adipós
Resposta: c) Citoplasma. La lipogènesi, el procés de síntesi d'àcids grassos, té lloc específicament al citoplasma cel·lular.
Anabolisme de proteïnes
Flashcards
- Quants aminoàcids dels 20 que formen les proteïnes poden sintetitzar els humans?
- 11
- Com s'anomenen els aminoàcids que els humans no podem sintetitzar i hem d'obtenir de la dieta?
- Aminoàcids essencials
- A partir de quina molècula orgànica es pot iniciar la síntesi d'aminoàcids en els humans?
- Un àcid orgànic, com l'àcid pirúvic o alguns metabòlits del cicle de Krebs.
- Què s'afegeix a un àcid orgànic per sintetitzar un aminoàcid?
- Un grup amino.
Preguntes tipus test
- Quants aminoàcids dels 20 que formen les proteïnes són considerats essencials per als humans?
- a) 5
- b) 9
- c) 11
- d) 20
Resposta: b) 9. Els humans només podem sintetitzar 11 dels 20 aminoàcids que formen les proteïnes, per tant, la resta, que són 9, són considerats aminoàcids essencials i s'han d'obtenir a través de la dieta.
- Quin és el lloc principal on té lloc la síntesi de proteïnes a les cèl·lules?
- a) El nucli
- b) Els mitocondris
- c) Els ribosomes
- d) El reticle endoplasmàtic llis
Resposta: c) Els ribosomes. La síntesi de proteïnes és un procés que es duu a terme als ribosomes de les cèl·lules.
- A partir de quina molècula orgànica es pot iniciar la síntesi d'aminoàcids en els animals?
- a) Glucosa
- b) Àcid pirúvic o metabòlits del cicle de Krebs
- c) Àcids grassos
- d) Midó
Resposta: b) Àcid pirúvic o metabòlits del cicle de Krebs. La síntesi d'aminoàcids es fa a partir d'un àcid orgànic, com l'àcid pirúvic o alguns metabòlits del cicle de Krebs, als quals s'afegeix un grup amino.
I 76 flashcards i 51 preguntes més al document.
Text del document
Anabolisme 1. Generalitats 2. Anabolisme autòtrof 3. Anabolisme heteròtrof 1. Generalitats de l'anabolisme (=construcció) De molècules senzilles a molècules complexes/Consum d'energia Anabolisme autòtrof (materials inorgànics m. orgàniques senzilles: glucosa,...) Plantes, algues, cianobacteris/ Més complexe. Anabolisme heteròtrof (materials orgànics senzills molècules orgàniques complexes: midó, glucogen,....) Plantes i animals Plantes 1r. Anabolisme autòtrof 2n. Anabolisme heteròtrof Animals Anabolisme heteròtrof 2. Anabolisme autòtrof 1. Fotosíntesi 1.1. Fotosíntesi oxigènica 1.2. Fotosíntesi anoxigènica o bacteriana 1.3. Importància de la fotosíntesi 1.4.
Factors que influeixen en la fotosíntesi 2. Quimiosíntesi 2.1. Fotosíntesi Estructures fotosintètiques (on es produeix la fotosíntesi): - cloroplasts: plantes i algues - tilacoides del citoplasma: cianobacteris Estructura d'un cloroplast Cloroplast: microscopi electrònic Estomes: intercanvi de gasos i pèrdua d'aigua Estructures que regulen l'intercanvi de gasos (oxigen, CO2). Es poden obrir i tancar.
Quan estan oberts la planta perd aigua 1.1 Fotosíntesi oxigènica: plantes, algues, cianobacteris La fotosíntesi és un procés anabòlic i autotròfic pel qual les plantes a partir del CO2 de l'aire, de l'aigua que capten amb les arrels i de la energia lluminosa del Sol, obtenen sucres (glucosa,…) i altres compostos orgànics amb despreniment d'oxigen. Nota: per fer la fotosíntesi les plantes també capten les sals minerals del sòl.
La fotosíntesi és un procés d'oxidació- reducció El CO2 és l'oxidant, es redueix, guanya electrons L'H2O és el reductor, s'oxida, perd electrons (fotòlisi de l'aigua) La fotosíntesi té dues fases: lluminosa i fosca Esquema general de la fotosíntesi Fotòlisi de l'aigua Fotofosforilació (ATP) Poder reductor NADPH Fixació del CO2 pel Cicle de Calvin (s'obté glucosa) Formació d'ADP Formació de NADP+ L'atmosfera es va enriquir en oxigen amb els primers organismes fotosintètics Fase fosca = Cicle de Calvin Esquema general de la fotosíntesi: fase lluminosa + fase fosca Compte!!!
A la fotosíntesi NADP+ i NADPH Exercici: escriviu les reaccions parcials de la fase lluminosa i de la fase fosca Fases de la fotosíntesi Esquema general En el context del cloroplast Comparació de les fases de la fotosíntesi Fases Lloc Llum (nec essit en) Descripció resumida ATP NADPH lluminosa Membran es dels tilacoides sí Fotòlisi (trencament) de l'aigua que produeix oxigen utilitzant l'energia de la llum.
L'energia lluminosa es transforma en energia química (ATP/fotofosforilació) i poder reductor (NADPH) Formació Formació fosca (fase de síntesi de la matèria orgànica) Estroma del cloroplast No L'ATP i el NADPH s'utilitzen per la fixació del CO2 Aquest CO2 es transformarà en matèria orgànica en una sèrie de reaccions cícliques anomenades Cicle de Calvin. Consum Consum Exercici: escriviu les reaccions parcials de la fase lluminosa i de la fase fosca Fase lluminosa (al tilacoide) 12H 0 + llum+ 18ADP + 18Pi+ 12NADP+ 6 O + 18ATP + 12NADPH + 12 H+ Fase fosca (a l'estroma) 6CO + 18ATP + 12NADPH + 12H+ C H O + 18ADP + 18Pi +12 NADP+ glucosa A. La fase lluminosa 1. Fotosistemes 2.
El procés de la fase lluminosa: - La fotòlisi de l'aigua - La cadena de transport d'electrons - La fotofosforilació (formació d'ATP) - La fotoreducció del NADP+ per formar NADPH Fotosistemes Localització: membranes dels tilacoides. Formats per: La antena (= complex captador de llum) conjunt de pigments fotosintètics (clorofil·la a , b i carotens) associats amb lípids i proteïnes. Capturen la llum i la transmeten al centre de reacció. El centre de reacció conté un dímer (dues molècules) de clorofil·la a (clorofil·la diana). Quan rep la llum cedeix 2e- a l'acceptor primari d'electrons. La clorofil.la rebrà els 2 electrons perduts d'un donador d'e-.
Hi ha 2 fotosistemes: PSII (P680) i PSI (P700) que treballen coordinats Pigments fotosintètics: molècules que capten l'energia de la llum i activen electrons . Solen tenir color (=pigments) Salts d'electrons Estructura de la molècula de clorofil.la La molècula de clorofil·la conté 1 àtom de magnesi Treball coordinat dels dos fotosistemes Equació de descomposició de l'aigua: H O 2H + 2e + ½O Fase lluminosa: els fotosistemes Antiguitat evolutiva Longitud d'ona de la llum captada Pigments de l'antena Pigment diana Objectiu PSII P680 Més recent.
Màxim 680 nm Clorofil.la a Clorofil.la b Carotens Clorofil.la a Fotòlisi de l'aigua PSI P700 Anterior Màxim 700 nm Clorofil.la a Clorofil.la b Xantofil.les Clorofil.la a Redueix el NADP+ a NADPH Analogia mecànica de la fase lluminosa FOTÒLISI DE L'AIGUA Els electrons perduts per la clorofil.la originen un buit electrònic que fa que la molècula d'aigua es trenca en: 2e+2H+ +1/2 O2 De la primera aigua (Fotosistema II) CADENA DE TRANSPORTADORS D'ELECTRONS Quan la molècula de clorofil.la absorbeix la llum els seus electrons són llençats a nivells energètics superiors i es mouen a través d'una cadena de transportadors d'electrons fins l'acceptor final que és el NADP+.
FOTOREDUCCIÓ DEL NADP+ El NADP+ es redueix en rebre dos electrons i un protó. FOTOFOSFORILACIÓ (FORMACIÓ D'ATP) Mentre es produeix el transport d'electrons hi ha un transport de protons des de l'estroma cap a l'espai intratilacoidal. Quan aquests protons retornen a l'estroma a través de l'ATP-sintasa, es produeix la síntesi d'ATP. REACCIÓ GLOBAL Llum, clorofil.la +12H2O + 12 NADP+ +18 ADP+18 Pi 602 + 12 NADPH + 18 ATP El procés de la fase lluminosa Interior del tilacoide Estroma del cloroplast Fotofosforilació: formació d'ATP Els fotosistemes: exercici 1.Quin nom rep el complex C? 2. Quina és la longitud d'ona a la qual es produeix la màxima absorció al fotosistema I?
720 nm, 680 nm, 700 nm, 650 nm 3. Quin és el compost B? 4. En quina part de la cèl·lula es produeix aquest procés? Estroma dels cloroplats Membrana dels tilacoides Citosol de la cèl·lula Matriu mitocondrial Lumen tilacoidal 5. Quines molècules formen el centre de reacció dels fotosistemes?Dímer de clorofil·les i carotens Dímer de clorofil.la a Conjunt de clorofil·les i pigments accessoris 1. Fotosistema II 2. 700 nm 3. Aigua 4. Membrana dels tilacoides. 5. Dímer de clorofil·la a 6. Quina és la finalitat de la fotòlisi de l'aigua? Refrigerar els fotosistemes Reduir la molècula de NADP Produir oxigen, Omplir els electrons perduts en el fotosistema II 7.
Quin nom rep el procés en conjunt?Fase cíclica, Fotofosforilació oxidativa Fase lluminosa Fase fosca 8. Quina és la longitud d'ona a la qual es produeix la màxima absorció al fotosistema II? 680nm, 650 nm, 700 nm, 720 nm 6. Omplir els electrons perduts en el fotosistema II 7. Fase lluminosa 8. 680 nm 9. Quin és el compost A? 10. Quin nom rep el procés representat pel qual s'obté l'energia? Fase cíclica, Fase fosca Fase lluminosa Fotofosforilació oxidativa 11. Quin nom rep el complex D? 12. Quin és el compost G? 13. Quin és el compost F? 9. Oxigen 10. Fotofosforilació oxidativa 11. Fotosistema I 12. NADP+ 13. NADPH B.
Fase fosca: cicle de Calvin Sèrie cíclica de reaccions Objectiu: convertir el CO2 en matèria orgànica (fixació del carboni) El CO2 s'uneix a la ribulosa 1-5 difosfat (5C) L'enzim es diu Rubisco. Es formen dues molècules d'acid 3-fosfoglicèric (3C) L'àcid 3-fosfoglicèric es redueix a gliceraldehid 3-fosfat. S'utilitzen el poder reductor del NADPH i l'energia de l'ATP. El gliceraldehid 3-fosfat regenera la ribulosa 1-5 difosfat i compostos orgànics senzills que seran la base per formar les grans molècules orgàniques.
Per cada NADPH que agafa la fase fosca de la lluminosa, la fase fosa necessita 1'5 ATP, però hi ha un problema, a la fase lluminosa acíclica només produeix 1'3 ATP Posar el cicle del llibre Una variant: fotofosforilació cíclica Només hi intervé el PSI >no hi ha fotòlisi de l'aigua > no O2 > NADHP Flux cíclic d 'electrons (no se'ls queda ningú; es mouen en un circuit tancat) Només síntesi d'ATP per paliar dèficit a fase acíclica 1.2 Fotosíntesi anoxigènica o bacteriana Fotosíntesi oxigènica Fotosíntesi anoxigènica Donador d'electrons Aigua H2S o altres Acceptor d'electrons CO2 CO2, NO3 - ….
o compostos orgànics Producció d'oxigen Si (de l'aigua) No (es produeix S per exemple) Fotosistemes PSII (P680) i PSI (P700) PSI (P890) Pigment captador de la llum Clorofil.la Bacterioclorofil.la Poder reductor NADPH NADH Orgànuls on té lloc Cloroplasts Membrana o orgànuls especialitzats Fotosíntesi oxigènica (plantes, algues, cianobacteris) Fotosíntesi anoxigènica (bacteris verds del sofre i bacteris porpres del sofre). Tenen clorosomes i a dintre bacterioclorofil.la. Fotorespiració o el probLema de l'enzim Rubisco L'enzim Rubisco catalitza la unió del CO2 amb la ribulosa 1,5-difosfat al cicle de Calvin i per això és una carboxilasa.
És l'enzim més abundant de la biosfera i no es troba a les cèl·lules animals. Però l'enzim Rubisco també és una oxidasa això vol dir que també pot unir una molècula d'oxigen a la ribulosa 1,5-difosfat. Que l'enzim Rubisco faci una cosa o l'altra depèn de la concentració relativa dels dos gasos. A les concentracions normals de CO2 predomina la carboxilació però si baixa la concentració de CO2 predomina la oxidació. Quan predomina la oxidació, és a dir, quan la Rubisco uneix O2 a la ribulosa 1,5-difosfat, es produeix la FOTORESPIRACIÓ.
La fotorespiració és un mal negoci per la planta ja que oxida els glúcids produint CO2 i H2O sense que es produeixi cap mena d'energia (no hi ha formació d'ATP) a diferencia de la respiració mitocondrial La fotorespiració pot arribar a disminuir la fixació de CO2 en un 50% Quan baixa la concentració de CO2? Quan hi ha sequera i fa calor els estomes es tanquen per tal d'evitar la pèrdua d'aigua però això també impedeix l'entrada de CO2 Les plantes C4 o la sol.lució a les mancances de la Rubisco A les zones tropicals (sequera i calor) la fotorespiració impediria el creixement de les plantes.
Per això les plantes que viuen en aquestes zones fan servir una ruta alternativa per a la fixació del CO2 anomenada ruta C4. La ruta C4 s'anomena així perquè el CO2 s'uneix a l'àcid fosfoenolpirúvic (PEP) per donar un compost de 4 carbonis (l'àcid oxalacètic). La diferència amb les plantes C3 és que l'enzim que catalitza aquesta reacció (PEP carboxilasa) pot actuar amb unes concentracions molt més baixes de CO2 que la Rubisco. Al capdavall el CO2 acaba transferit al cicle de Calvin que és on es produeix la matèria orgànica.
1.3.Importància de la fotosíntesi Els organismes fotosintètics (juntament amb els quimiosintètics) són la porta d'entrada de carboni (matèria) i energia dels ecosistemes (són els productors dels ecosistemes). Són els únics que són capaços d'elaborar matèria orgànica a partir de matèria inorgànica. Els organismes fotosintètics oxigènics proporcionen l'oxigen que els organismes necessiten per respirar. De fet, van ser els cianobacteris (bacteris fotosintètics) els que van transformar l'atmosfera reductora en una atmosfera rica en oxigen.
Quan els organismes fotosintètics fixen el CO2 actuen d'embornals (sumideros) del diòxid de carboni i d'aquesta manera contribueixen a la reducció de l'efecte d'hivernacle. Els bacteris tanquen el cicle 1.4.Factors que influeixen en la fotosíntesi La intensitat de la llum: cada espècie està adaptada a viure dintre d'un interval d'intensitat de llum. En aquest interval a més llum, més rendiment fotosintètic fins que els pigments pateixen una fotooxidació irreversible.
La concentració de CO2: El rendiment fotosintètic augmenta de manera directament proporcional a la concentració de CO2 fins la saturació de l'enzim RUBISCO La concentració d'oxigen: El rendiment fotosintètic disminueix quan augmenta la concentració d'oxigen a causa de la FOTORESPIRACIÓ L'aigua: quan baixa la disponibilitat d'aigua a l'aire o al sòl, els estomes es tanquen i disminueix la disponibilitat de CO2 La temperatura: cada espècie està adaptada a viure dintre d'un interval determinat de temperatures. Dintre d'aquest interval el rendiment augmenta a mida que ho fa la temperatura fins un màxim que ve donat per la desnaturalització dels enzims. 2.2.
Quimiosíntesi (semblant a fotosíntesi) Què és? És la síntesi de matèria orgànica utilitzant l'energia que es desprèn de les reaccions d'oxidació de substàncies inorgàniques que es troben en el medi on viuen els organismes. Aquests compostos estan totalment reduïts (NH3, H2S, CH4) Quins organismes fan quimiosíntesi? Alguns bacteris (són els que en vàrem dir quimioautòtrofs). e Quines fases té? Dues, igual que en la fotosíntesi: Fase1: s'obté ATP i NADH amb l'energia que s´obté de l'oxidació de substàncies inorgàniques Fase2: s'obtenen compostos orgànics a partir de l'ATP i el NADH de la fase anterior.
El carboni per fer la matèria orgànica procedeix del CO2 i es fixa a través del cicle de Calvin Bacteris nitrificants: N'hi ha de dos tipus: els que oxiden amoníac a nitrits i els que oxiden els nitrits a nitrats. Viuen als sòls rics en compostos de nitrogen resultants de la descomposició de cadàvers o d'excrements. Bacteris incolors del sofre: oxiden el sofre o òxids de sofre. Viuen en aigües riques en compostos sofrats. Bacteris del ferro: oxiden carbonats i sulfats de ferro. Viuen en aigües riques en sals de ferro Bacteris metanotròfics: oxiden el metà. Viuen en fons marins on hi ha emanacions volcàniques 3.
ANABOLISME HETERÒTROF Anabolisme de glúcids Anabolisme de lípids Anabolisme de proteïnes Parteix de substàncies orgàniques senzilles Als vegetals és la segona part del seu anabolisme total Als animals constitueix tot el seu anabolisme ANABOLISME DE GLÚCIDS 1.Obtenció de glucosa 2.Obtenció de glicogen 1.Obtenció de glucosa reserva reserva Pirúvic a glucosa Pirúvic a glucosa Gluconeogènesi -Què és? Formació de glucosa a partir de l'àcid pirúvic. L'àcid pirúvic s'obté de l'àcid làctic (cilce de Cori), d'alguns aa i de la glicerina en els animals. En els vegetals, a més, de l'acetil-CoA. -On es produeix? Té lloc al fetge -És cara.
Consumeix 6ATP (la seva via contrària només en produeix 2) -No és exactament la via inversa de la glucòlisi pq hi ha passos que són irreversibles -La formació de glucosa és absolutament necessària pq les cèl.lules del cervell, els eritròcits i algunes cèl.lules renals només funcionen amb glucosa i les reserves de glicogen del fetge són escasses. També és important per poder eliminar l'àcid l'actic després d'un esforç Els organismes animals no poden obtenir glúcids a partir dels àcids grassos perquè no tenen l'enzim que passa l'acetil –CoA a àcid pirúvic Què és? La síntesi de glucogen a partir de glucosa. On es produeix? Principalment al fetge i als músculs 2.
Obtenció de glucogen (glucogènesi) ANABOLISME DE LÍPIDS 1. Síntesi d'àcids grassos 2. Síntesi de triacilglicèrids Acetil-CoA Àcids grassos Triacilglicèrids lipogènesi esterificació Anabolisme de lípids: lipogènesi Què és? L'obtenció d'àcids grassos a partir de l'acetil-CoA. L'Acetil-CoA es pot obtenir del catabolisme dels glúcids, de la B-oxidació dels àcids grassos o del catabolisme d'alguns aminoàcids. No podem sintetitzar tots els àcids grassos que necessitem (pq no tenim les vies metabòliques). Això vol dir que els hem d'obtenir dels aliments (es diuen àcids grassos essencials). On es produeix? Al citoplasma Consisteix en la sortida de l'acetil-coA dels mitocondris cap al citoplasma.
Allà s'hi van afegint successivament molècules de 2 carbonis fins completar l'àcid gras (per això els àcids grassos tenen un nombre parell de carbonis). Què és? L'obtenció de triacilglicèrids a partir dels àcids grassos. S'uneixen 3 molècules d'àcids grassos amb una molècula de glicerina amb enllaços éster. Té lloc principalment al fetge i al teixit adipós. Anabolisme de lípids: esterificacó Anabolisme de proteïnes 1. Síntesi d'aminoàcids 2. Síntesi de proteïnes Síntesi d'aminoàcids: -Els humans només podem sintetitzar 11 dels 20 aa que formen les proteïnes. La resta són aminoàcids essencials pq s'han d'incorporar amb la dieta.
-La síntesi dels aa es fa a partir d'un àcid orgànic (com el pirúvic o alguns metabòlits del cicle de Krebs) al qual s'afegeix un grup amino. El grup amino es pot obtenir de la degradació d'altres aminoàcids, dels nitrats del sòl (plantes) o del nitrogen atmosfèric en el cas d'alguns bacteris. Síntesi de proteïnes: - Té lloc en els ribosomes de les cèl.lules. - L'ADN es transcriu a ARN missatger i aquest es tradueix a proteïnes