Introducció al Metabolisme
Flashcards
- Què és un enzim?
- Són biocatalitzadors, majoritàriament proteïnes, que augmenten la velocitat de les reaccions químiques sense consumir-se en el procés i són molt específics en el reconeixement del substrat.
- Quines dues característiques típiques dels catalitzadors compleixen els enzims?
- Els enzims acceleren la reacció, produint la mateixa quantitat de producte en menys temps, i no es consumeixen en la reacció, mantenint la seva quantitat al final del procés.
- Què és el centre actiu d'un enzim?
- És la part de l'estructura terciària proteica de l'enzim on s'uneix el substrat, com una clau a un pany, per formar el complex enzim-substrat.
- Què passa amb un enzim un cop ha catalitzat una reacció?
- Després de catalitzar la reacció, l'enzim es recupera inalterat i pot tornar a actuar sobre una altra molècula de substrat.
Preguntes tipus test
- Què succeeix amb un enzim un cop ha finalitzat la reacció que catalitza?
- a) Es recuperen inalterats al final de la reacció.
- b) Es consumeixen parcialment durant la reacció.
- c) Es transformen en el producte final.
- d) Necessiten ser resintetitzats després de cada reacció.
Resposta: a) Es recuperen inalterats al final de la reacció.. Els enzims es recuperen inalterats després de catalitzar una reacció, la qual cosa els permet actuar repetidament sobre noves molècules de substrat. No es consumeixen ni es transformen permanentment.
- Quina de les següents característiques és exclusiva dels enzims en comparació amb els catalitzadors no biològics?
- a) Acceleren la reacció fins a un milió de vegades.
- b) Tenen alta especificitat per al substrat.
- c) No es consumeixen en la reacció.
- d) Tenen una massa molecular molt elevada.
Resposta: b) Tenen alta especificitat per al substrat.. L'alta especificitat és una característica distintiva dels enzims que els diferencia de molts catalitzadors no biològics. Actuen generalment en una sola reacció o sobre un grup molt específic de molècules, a diferència de la capacitat d'acceleració, la no consumició i la massa molecular elevada que poden compartir amb altres catalitzadors o ser una característica general de les proteïnes.
- Què passa amb l'activitat d'un enzim si la temperatura supera el seu òptim?
- a) La seva activitat augmenta indefinidament.
- b) La seva velocitat de reacció es manté constant.
- c) L'enzim es desnaturalitza i perd la seva funció.
- d) La Vmàx de la reacció disminueix, però la KM augmenta.
Resposta: c) L'enzim es desnaturalitza i perd la seva funció.. La desnaturalització de l'enzim, que implica la pèrdua de la seva estructura tridimensional i, per tant, de la seva funció, es produeix per sobre de la temperatura òptima. Per sota de la temperatura òptima, l'activitat augmenta fins a arribar a l'òptim, ja que l'augment de temperatura incrementa la probabilitat de trobada entre l'enzim i el substrat.
Enzims: Molècules Clau de la Cèl·lula
Flashcards
- Què és un enzim i de quina molècula estan formats principalment?
- Els enzims són biocatalitzadors que augmenten la velocitat a la qual es duu a terme una reacció, i la majoria són proteïnes.
- Què passa amb l'enzim un cop ha acabat de catalitzar una reacció?
- Els enzims es recuperen inalterats i poden tornar a actuar sobre una altra molècula de substrat.
- Quines condicions poden provocar la desnaturalització d'un enzim?
- La desnaturalització dels enzims pot ocórrer per temperatures elevades o pH extrem, ja que són proteïnes.
- Quines són les dues característiques principals que els enzims comparteixen amb els catalitzadors no biològics?
- Els enzims acceleren la reacció i no es consumeixen en el procés.
Preguntes tipus test
- Quina és la funció principal d'un enzim?
- a) Són molècules que es consumeixen completament en cada reacció.
- b) Augmenten la velocitat de les reaccions bioquímiques.
- c) Són exclusivament molècules d'ADN amb funció catalítica.
- d) Disminueixen l'energia d'activació sense afectar la velocitat de reacció.
Resposta: b) Augmenten la velocitat de les reaccions bioquímiques.. Els enzims són biocatalitzadors, la seva funció principal és augmentar la velocitat de les reaccions químiques dins de les cèl·lules sense consumir-se en el procés.
- De quina molècula estan formats gairebé tots els enzims?
- a) Lípids
- b) Glúcids
- c) Proteïnes
- d) Àcids nucleics
Resposta: c) Proteïnes. La majoria dels enzims són proteïnes. No tots, però la gran majoria ho són, i aquesta és una característica fonamental de la seva naturalesa química.
- Què pot provocar la desnaturalització d'un enzim?
- a) Una alta concentració de substrat.
- b) La presència d'un coenzim.
- c) La unió amb el centre actiu.
- d) Temperatures elevades o pH extrem.
Resposta: d) Temperatures elevades o pH extrem.. La desnaturalització enzimàtica, que implica la pèrdua de la seva estructura tridimensional i, per tant, de la seva funció, pot ser causada per temperatures elevades o pH extrem, ja que ambdós factors alteren els enllaços que mantenen l'estructura de la proteïna.
Factors que Afecten l'Activitat Enzimàtica
Flashcards
- Què succeeix amb un enzim quan la temperatura supera el seu punt òptim?
- La temperatura òptima és aquella a la qual l'activitat enzimàtica és màxima. Per sobre d'aquesta temperatura, l'enzim es desnaturalitza i perd la seva funció.
- Quin és el significat de pH òptim per a un enzim?
- El pH òptim d'un enzim és el punt isoelèctric, on la seva activitat és màxima. Fora dels valors límit de pH, l'enzim es desnaturalitza.
- Què són els inhibidors enzimàtics?
- Són substàncies que redueixen o impedeixen completament l'activitat d'un enzim, interactuant amb el centre actiu o altres llocs específics.
- Quina és la diferència principal entre la inhibició enzimàtica irreversible i la reversible?
- La inhibició irreversible implica que l'inhibidor es fixa de manera permanent a l'enzim, inutilitzant-lo. La inhibició reversible impedeix temporalment el seu funcionament.
Preguntes tipus test
- Com afecta l'augment de la temperatura a l'activitat enzimàtica abans d'arribar a la temperatura òptima?
- a) Disminueix l'afinitat de l'enzim pel substrat.
- b) Augmenta la probabilitat de trobada entre l'enzim i el substrat.
- c) Provoca la desnaturalització de l'enzim immediatament.
- d) Redueix la velocitat de la reacció enzimàtica.
Resposta: b) Augmenta la probabilitat de trobada entre l'enzim i el substrat.. L'augment de temperatura fa que les molècules es moguin més ràpid, augmentant la probabilitat que l'enzim (E) i el substrat (S) es trobin i interaccionin. Això incrementa la velocitat de la reacció fins a la temperatura òptima. La desnaturalització es produeix per sobre d'aquesta temperatura, no a causa de la trobada entre E i S.
- Què s'entén per pH òptim en el context de l'activitat enzimàtica?
- a) El pH on l'enzim comença a desnaturalitzar-se.
- b) Qualsevol valor de pH on l'enzim és actiu.
- c) El pH on l'activitat enzimàtica és màxima, també conegut com a punt isoelèctric.
- d) El pH on l'enzim s'uneix més feblement al substrat.
Resposta: c) El pH on l'activitat enzimàtica és màxima, també conegut com a punt isoelèctric.. El pH òptim és el punt isoelèctric de l'enzim, el valor de pH on la seva activitat és màxima. Aquest punt és crític per mantenir l'estructura tridimensional de l'enzim i, per tant, la seva funció catalítica.
- Quina afirmació és correcta sobre els inhibidors irreversibles?
- a) Es fixen de manera permanent a l'enzim i el inutilitzen.
- b) Competeixen amb el substrat pel centre actiu de forma temporal.
- c) S'uneixen al complex enzim-substrat impedint la separació del producte.
- d) Modifiquen l'estructura de l'enzim de forma temporal.
Resposta: a) Es fixen de manera permanent a l'enzim i el inutilitzen.. Els inhibidors irreversibles es fixen de manera permanent a l'enzim, la qual cosa els inutilitza totalment. A diferència dels reversibles, no permeten que l'enzim recuperi la seva funció.
Nomenclatura i Classificació dels Enzims
Flashcards
- Quina funció principal tenen les oxidoreductases?
- Les oxidoreductases catalitzen reaccions d'oxidació-reducció, implicant la pèrdua o guany d'electrons. Les deshidrogenases, per exemple, transfereixen electrons en forma d'àtoms d'hidrogen.
- Què fan les transferases?
- Les transferases s'encarreguen de transferir grups funcionals, com ara grups metil, carboxil o fosfat, d'una molècula a una altra.
- Com actuen les hidrolases sobre els enllaços?
- Les hidrolases trenquen enllaços químics afegint una molècula d'aigua en el procés.
- Quin tipus de reacció catalitzen les liases?
- Les liases originen enllaços dobles o afegeixen grups a molècules que ja tenen enllaços dobles.
Preguntes tipus test
- Quina classe d'enzims catalitza reaccions que impliquen el guany o la pèrdua d'electrons?
- a) Hidrolases
- b) Transferases
- c) Oxidoreductases
- d) Isomerases
Resposta: c) Oxidoreductases. Les oxidoreductases són la classe d'enzims especialitzada a catalitzar reaccions d'oxidació-reducció, que impliquen la transferència d'electrons.
- Quina classe d'enzims es caracteritza per transferir grups funcionals?
- a) Liases
- b) Transferases
- c) Ligases
- d) Hidrolases
Resposta: b) Transferases. Les transferases tenen la funció específica de transferir grups funcionals, com ara grups metil o fosfat, d'una molècula a una altra.
- Un enzim que transforma un isòmer en un altre pertany a quina classe?
- a) Liases
- b) Hidrolases
- c) Isomerases
- d) Oxidoreductases
Resposta: c) Isomerases. Les isomerases són els enzims que catalitzen la transformació d'una molècula en el seu isòmer, reordenant els grups dins de la mateixa molècula sense afegir ni treure àtoms.
Coenzims
Flashcards
- Què és un coenzim?
- Un coenzim és un cofactor orgànic que actua com a transportador de grups químics.
- Com es defineix un holoenzim?
- Un holoenzim és la unió d'un apoenzim (part proteica) i un cofactor o coenzim (part no proteica), units per enllaços febles.
- Quin paper juguen els coenzims durant una reacció enzimàtica pel que fa a la seva estructura i unió?
- Els coenzims es modifiquen durant la reacció, guanyant o perdent àtoms, i es consideren un segon substrat ja que la seva unió amb l'apoenzim és temporal.
- Per què alguns coenzims són essencials en la dieta humana?
- Molts coenzims són vitamines o les presenten en la seva estructura, i per això, molts cofactors s'han d'ingerir amb la dieta.
Preguntes tipus test
- Què és un holoenzim?
- a) Un enzim que ha perdut la seva especificitat.
- b) La combinació d'un apoenzim i un cofactor o coenzim.
- c) Un coenzim unit permanentment a un substrat.
- d) La part proteica d'un enzim sense el seu cofactor.
Resposta: b) La combinació d'un apoenzim i un cofactor o coenzim.. Un holoenzim es forma per la unió de la part proteica de l'enzim (apoenzim) i la part no proteica, que pot ser un cofactor o un coenzim. Les altres opcions descriuen només una part o una relació incorrecta.
- Respecte a la síntesi dels coenzims, quina afirmació és correcta?
- a) Són sintetitzats en grans quantitats per l'organisme.
- b) No es necessiten en la dieta, ja que els enzims els creen.
- c) Han de ser ingerits amb la dieta, ja que l'organisme no els pot sintetitzar.
- d) Només es troben en aliments processats.
Resposta: c) Han de ser ingerits amb la dieta, ja que l'organisme no els pot sintetitzar.. Els coenzims són molècules complexes que el nostre organisme no pot sintetitzar per si mateix. Per tant, és necessari ingerir-los a través de la dieta per assegurar el seu subministrament.
- Com és la unió entre el coenzim i l'apoenzim?
- a) És temporal i el coenzim es considera un segon substrat.
- b) És permanent i el coenzim es fusiona amb l'apoenzim.
- c) És inexistent, actuen independentment.
- d) És una unió covalent que no es desfà mai.
Resposta: a) És temporal i el coenzim es considera un segon substrat.. La unió entre un coenzim i un apoenzim és temporal i es considera que el coenzim actua com un segon substrat, ja que es modifica durant la reacció (guanyant o perdent àtoms) i després es recupera.
Com Utilitzem el Que Absorbim?
Flashcards
- Què és el metabolisme cel·lular?
- El conjunt de totes les reaccions químiques diferents que es produeixen a la cèl·lula, cadascuna requerint un enzim específic.
- Quina és la funció principal del catabolisme?
- Degradació de molècules grosses en molècules orgàniques petites i inorgàniques, alliberant energia.
- Què és l'anabolisme?
- El conjunt de reaccions químiques de síntesi que agrupen molècules petites per formar-ne de més grosses, consumint energia.
- Quina molècula és la "moneda energètica" de la cèl·lula?
- ATP (Adenosina Trifosfat).
Preguntes tipus test
- Quin terme descriu el conjunt de totes les reaccions químiques que es produeixen en un organisme viu?
- a) Catabolisme
- b) Anabolisme
- c) Metabolisme
- d) Fotosíntesi
Resposta: c) Metabolisme. El metabolisme engloba tant les reaccions de degradació (catabolisme) com les de síntesi (anabolisme), sent el conjunt de totes les transformacions químiques cel·lulars.
- Quina de les següents afirmacions és correcta sobre el catabolisme?
- a) Converteix molècules petites en grans i consumeix ATP.
- b) Degrada molècules grosses en petites i allibera ATP.
- c) Implica principalment la síntesi de proteïnes.
- d) És un procés que només es dona en cèl·lules vegetals.
Resposta: b) Degrada molècules grosses en petites i allibera ATP.. El catabolisme és la fase degradativa del metabolisme on les macromolècules es trenquen en molècules més petites, alliberant energia que s'emmagatzema en forma d'ATP.
- L'anabolisme es caracteritza per:
- a) L'alliberament d'energia en forma d'ATP.
- b) La conversió de molècules grosses en petites.
- c) La síntesi de molècules complexes a partir de molècules més senzilles, gastant ATP.
- d) La producció de CO2 i H2O com a productes finals.
Resposta: c) La síntesi de molècules complexes a partir de molècules més senzilles, gastant ATP.. L'anabolisme és el procés de síntesi que construeix molècules més grans a partir de precursors més senzills, i per fer-ho, requereix un subministrament d'energia, que prové de l'hidròlisi de l'ATP.
Com Obtenen Energia les Cèl·lules?
Flashcards
- Quina és la manera més eficient en què les cèl·lules oxiden molècules per obtenir energia?
- La respiració cel·lular.
- Què passa si una cèl·lula no disposa d'oxigen per obtenir energia?
- Pot realitzar la fermentació.
- On tenen lloc els primers passos de l'oxidació de la glucosa?
- Al citosol.
- Quina és la principal central energètica de la cèl·lula?
- Els mitocondris.
Preguntes tipus test
- Quina és la manera més eficient en què les cèl·lules obtenen energia a partir de les molècules orgàniques?
- a) La fermentació alcohòlica
- b) La respiració cel·lular
- c) La glicòlisi anaeròbica
- d) La fotosíntesi
Resposta: b) La respiració cel·lular. La respiració cel·lular és el procés més eficient per oxidar les molècules i obtenir energia, ja que utilitza oxigen per convertir-les en aigua i diòxid de carboni, generant una gran quantitat d'ATP.
- Si una cèl·lula no disposa d'oxigen, quin procés alternatiu pot dur a terme per obtenir energia, tot i ser menys rendible?
- a) Respiració aeròbica
- b) Cicle de Krebs
- c) Fermentació
- d) Fosforilació oxidativa
Resposta: c) Fermentació. Quan no hi ha oxigen disponible, la cèl·lula pot recórrer a la fermentació per generar ATP, encara que aquest procés és considerablement menys eficient que la respiració cel·lular.
- On es localitzen els primers passos de l'oxidació de la glucosa que poden funcionar sense oxigen?
- a) A la matriu mitocondrial
- b) A la membrana mitocondrial interna
- c) Al citosol
- d) A l'espai intermembranós
Resposta: c) Al citosol. Els primers passos de l'oxidació de la glucosa, com la glicòlisi, es produeixen al citosol de la cèl·lula i no requereixen la presència d'oxigen.
Què Fem Amb El Que Sobra?
Flashcards
- Quina és la principal forma d'emmagatzematge dels àcids grassos en animals?
- Triacilglicèrids (TAG).
- En quin teixit s'emmagatzemen els triacilglicèrids en animals?
- Teixit adipós.
- Quina és la molècula en què s'emmagatzema la glucosa com a reserva en animals?
- Glicogen.
- Quines dues hormones són responsables de la regulació de la glucèmia?
- Insulina i glucagó.
Preguntes tipus test
- Els àcids grassos (AG) s'emmagatzemen principalment en forma de:
- a) Glicogen
- b) Proteïnes
- c) Triacilglicèrids (TAG)
- d) Aminoàcids
Resposta: c) Triacilglicèrids (TAG). Els àcids grassos s'emmagatzemen en forma de triacilglicèrids (TAG) al teixit adipós dels animals.
- En quin tipus de teixit animal s'emmagatzemen els triacilglicèrids (TAG)?
- a) Teixit muscular
- b) Teixit nerviós
- c) Teixit adipós
- d) Teixit ossi
Resposta: c) Teixit adipós. El teixit adipós és el principal lloc d'emmagatzematge dels triacilglicèrids en animals.
- La glucosa s'emmagatzema en animals principalment com a:
- a) Midó
- b) Cel·lulosa
- c) Glicogen
- d) Sacarosa
Resposta: c) Glicogen. En animals, la glucosa es reserva en forma de glicogen, especialment al fetge i als músculs.
ATP
Flashcards
- Què és l'ATP?
- Un nucleòtid que actua com a molècula energètica.
- Quina és la funció principal de l'ATP a la cèl·lula?
- Emmagatzemar i cedir energia.
- Quins enllaços són responsables de l'emmagatzematge d'energia a l'ATP?
- Els enllaços fosfoèster (o esterfosfòrics).
- Quanta energia s'allibera per cada enllaç fosfoèster que es trenca a l'ATP?
- 7,3 kcal/mol.
Preguntes tipus test
- Quina és la classificació biomolecular principal de l'ATP?
- a) Proteïna
- b) Lípids
- c) Carbohidrat
- d) Nucleòtid
Resposta: d) Nucleòtid. L'ATP és un nucleòtid, una molècula fonamental composta per una base nitrogenada (adenina), un sucre de cinc carbonis (ribosa) i tres grups fosfat.
- Quin és el paper fonamental de l'ATP en el metabolisme cel·lular?
- a) Actuar com a enzim catalitzador
- b) Servir com a unitat estructural de la membrana cel·lular
- c) Emmagatzemar i cedir energia amb facilitat
- d) Transportar oxigen a les cèl·lules
Resposta: c) Emmagatzemar i cedir energia amb facilitat. L'ATP és la principal molècula energètica de la cèl·lula, actuant com una "moneda" que emmagatzema i allibera energia per a diverses reaccions cel·lulars.
- Quins són els enllaços específics de l'ATP que emmagatzemen una gran quantitat d'energia?
- a) Enllaços peptídics
- b) Enllaços glucosídics
- c) Enllaços fosfoèster
- d) Enllaços d'hidrogen
Resposta: c) Enllaços fosfoèster. Els enllaços fosfoèster, també anomenats enllaços esterfosfòrics o d'alta energia, són els responsables de l'emmagatzematge i alliberament d'energia a l'ATP.
Metabolisme
Catabolisme
Flashcards
- Què és el catabolisme?
- El catabolisme és el conjunt de reaccions bioquímiques que transformen macromolècules en molècules orgàniques petites i aquestes en inorgàniques, alliberant energia en el procés.
- Quina és la funció principal del catabolisme en el metabolisme?
- El catabolisme és la fase degradativa del metabolisme, on s'obté energia i s'emmagatzema en forma d'ATP.
- Quines són les principals molècules utilitzades com a font d'energia en el catabolisme?
- Les molècules que s'usen principalment com a font d'energia en el catabolisme són els glúcids i els lípids.
- Quina diferència energètica hi ha entre els lípids i els glúcids en el catabolisme?
- Els lípids contenen més del doble d'energia que els glúcids per gram, ja que cal trencar més enllaços per generar CO2 i s'allibera més energia en oxidar-los.
Preguntes tipus test
- Quina és la característica principal del catabolisme?
- a) Síntesi de molècules complexes.
- b) Alliberament d'energia.
- c) Consum d'energia.
- d) Formació de macromolècules.
Resposta: b) Alliberament d'energia.. El catabolisme és la fase degradativa del metabolisme on les molècules complexes es trenquen en molècules més senzilles, un procés que allibera energia que s'emmagatzema en forma d'ATP.
- Quines molècules s'utilitzen principalment com a font d'energia en el catabolisme?
- a) Proteïnes i àcids nucleics.
- b) Glúcids i lípids.
- c) Vitamines i minerals.
- d) Aigua i sals.
Resposta: b) Glúcids i lípids.. Els glúcids i els lípids són les molècules orgàniques que el catabolisme utilitza principalment com a font d'energia per a les cèl·lules.
- Quin és l'acceptor final d'electrons en la respiració aeròbica?
- a) CO2
- b) Nitrat
- c) Compost orgànic
- d) Oxigen
Resposta: d) Oxigen. En la respiració aeròbica, l'oxigen molecular (O2) és el compost que accepta els electrons al final de la cadena de transport, essent crucial per a la producció d'aigua i diòxid de carboni.
Catabolisme dels Glúcids
Flashcards
- Quins són els tres processos bàsics del catabolisme respiratori dels glúcids?
- La glucòlisi, el cicle de Krebs i la cadena transportadora d'electrons.
- Quines reserves de glúcids poden ser transformades en glucosa en animals i vegetals?
- En els animals, el glicogen es pot transformar en glucosa, i en els vegetals, el midó es pot convertir en glucosa.
- On es duen a terme les etapes del catabolisme respiratori de la glucosa en cèl·lules eucariotes?
- La glicòlisi té lloc al citosol, el cicle de Krebs a la matriu mitocondrial, i la cadena transportadora d'electrons a la membrana de les crestes mitocondrials.
- Quines són les característiques principals de la glicòlisi?
- La glicòlisi és citoplasmàtica i anaeròbica, comença amb una activació que gasta 2 ATP, i produeix 2 molècules de piruvat amb un balanç net de 2 ATP.
Preguntes tipus test
- On es duu a terme la glicòlisi en les cèl·lules eucariotes?
- a) En la matriu mitocondrial
- b) En la membrana de les crestes mitocondrials
- c) En el nucli cel·lular
- d) En el citosol
Resposta: d) En el citosol. La glicòlisi és un procés citoplasmàtic que es produeix en el citosol de la cèl·lula. No es realitza en els mitocondris, ni en el nucli, ni en el reticle endoplasmàtic.
- Quina afirmació és correcta sobre la fermentació?
- a) És un procés aeròbic amb alt rendiment d'ATP.
- b) No intervé la cadena transportadora d'electrons i l'acceptor final és un compost orgànic.
- c) Es produeix exclusivament en cèl·lules animals.
- d) Requereix la presència d'oxigen per regenerar NAD+.
Resposta: b) No intervé la cadena transportadora d'electrons i l'acceptor final és un compost orgànic.. La fermentació és un procés anaeròbic que no requereix oxigen. A més, l'acceptor final d'electrons és un compost orgànic, a diferència de la respiració aeròbica on és l'oxigen.
- Quin és el balanç energètic net i els productes principals de la glicòlisi per cada molècula de glucosa?
- a) 2 ATP i 2 molècules d'àcid pirúvic.
- b) 4 ATP i 1 molècula d'àcid pirúvic.
- c) 2 ATP i 2 molècules de CO2.
- d) 38 ATP i 2 molècules d'àcid làctic.
Resposta: a) 2 ATP i 2 molècules d'àcid pirúvic.. El balanç final de la glicòlisi, considerant la fase de consum i la de producció d'energia, és la formació de 2 ATP nets i 2 molècules d'àcid pirúvic per cada glucosa.
Catabolisme Respiratori dels Glúcids
Flashcards
- Quines són les característiques principals i el balanç energètic de la glicòlisi?
- La glicòlisi és citoplasmàtica i anaeròbica, i té un balanç net de 2 ATP i 2 molècules de piruvat per cada glucosa.
- On es duu a terme el cicle de Krebs en les cèl·lules eucariotes?
- El cicle de Krebs té lloc a la matriu mitocondrial en eucariotes.
- En quina part de la cèl·lula eucariota es localitza la cadena transportadora d'electrons?
- La cadena transportadora d'electrons es produeix a la membrana interna dels mitocondris en eucariotes i a la membrana plasmàtica en procariotes.
- Quina és la finalitat de la cadena transportadora d'electrons?
- La finalitat principal és sintetitzar ATP i oxidar els coenzims reduïts (NADH i FADH2) per a que puguin ser reutilitzats.
Preguntes tipus test
- On es produeix la glicòlisi en les cèl·lules eucariotes?
- a) Al citosol
- b) A la matriu mitocondrial
- c) A la membrana interna mitocondrial
- d) Al nucli
Resposta: a) Al citosol. La glicòlisi és un procés universal que es duu a terme al citosol de la cèl·lula en eucariotes i procariotes.
- Quina afirmació és correcta sobre el requisit d'oxigen en la glicòlisi?
- a) Requereix oxigen
- b) No requereix oxigen
- c) Només es produeix en presència de llum
- d) És un procés reversible amb la fermentació
Resposta: b) No requereix oxigen. La glicòlisi és un procés que no requereix oxigen, és a dir, és anaeròbic.
- Quin és el balanç net d'ATP produït durant la glicòlisi per cada molècula de glucosa?
- a) 4 ATP
- b) 0 ATP
- c) 1 ATP
- d) 2 ATP
Resposta: d) 2 ATP. El balanç net de la glicòlisi és de 2 ATP, ja que es gasten 2 ATP en la fase inicial i se'n produeixen 4 ATP en la fase de producció d'energia.
Catabolisme per Fermentació dels Glúcids
Flashcards
- Quina és la característica principal del catabolisme per fermentació dels glúcids respecte a l'ús d'oxigen?
- La fermentació és un procés anaeròbic que no utilitza oxigen com a acceptor d'electrons i no intervé la cadena respiratòria.
- Quin tipus de compost actua com a acceptor final d'electrons en la fermentació?
- L'acceptor final d'electrons en la fermentació és un compost orgànic, a diferència de la respiració on és inorgànic (com l'oxigen).
- Com es produeix la síntesi d'ATP durant la fermentació?
- La síntesi d'ATP en la fermentació té lloc a nivell de substrat i no intervenen les ATP-sintetases.
- Quina és la producció energètica típica de la fermentació en comparació amb la respiració?
- La fermentació produeix una baixa quantitat d'energia, amb un balanç net de 2 ATP per molècula de glucosa, en contrast amb els 38 ATP de la respiració aeròbica.
Preguntes tipus test
- Quin és l'acceptor final d'electrons en el catabolisme per fermentació dels glúcids?
- a) Oxigen
- b) Un compost orgànic
- c) Diòxid de carboni
- d) Aigua
Resposta: b) Un compost orgànic. La fermentació és un procés anaeròbic on l'oxigen no actua com a acceptor final d'electrons. En canvi, un compost orgànic és qui accepta aquests electrons per permetre la regeneració del NAD+ i que la glicòlisi pugui continuar.
- Quin tipus de fermentació produeix etanol i CO2 com a productes finals?
- a) Làctica
- b) Butírica
- c) Alcohòlica
- d) Pútrida
Resposta: c) Alcohòlica. La fermentació alcohòlica es caracteritza per transformar la glucosa, a través de l'àcid pirúvic, en etanol i diòxid de carboni. Aquest procés és comú en llevats i es fa servir en la producció de begudes alcohòliques i pa.
- Quina és la producció neta d'ATP per molècula de glucosa en el catabolisme per fermentació?
- a) 2 ATP
- b) 38 ATP
- c) 4 ATP
- d) Cap ATP
Resposta: a) 2 ATP. El balanç net de producció d'ATP a partir d'una molècula de glucosa per fermentació és de 2 ATP. Aquesta energia s'obté exclusivament durant la glicòlisi, que és la primera etapa comuna tant a la fermentació com a la respiració.
Catabolisme dels Lípids
Flashcards
- Per què els greixos són considerats una font d'energia més eficient que els glúcids o les proteïnes?
- Els greixos tenen una gran importància com a combustible orgànic pel seu alt valor calòric, proporcionant fins a 9,5 kcal per gram, mentre que glúcids o proteïnes generen unes 4,2 kcal per gram.
- Quin tipus d'enzims són responsables de la hidròlisi dels greixos i quina és la seva funció?
- La hidròlisi dels greixos és catalitzada per enzims lipases, que trenquen els enllaços de tipus èster i separen els àcids grassos de la glicerina.
- Quines són les vies metabòliques diferents que segueixen els àcids grassos i la glicerina un cop dins el mitocondri?
- Dins el mitocondri, els àcids grassos segueixen una sèrie de β-oxidacions per transformar-se en Acil-CoA, mentre que la glicerina es combina amb un grup fosfat i es transforma en dihidroxiacetona-3-fosfat, que pot incorporar-se a la glicòlisi o sintetitzar glucosa.
- Quin és el nom de la via especial per a l'oxidació dels àcids grassos?
- L'oxidació dels àcids grassos es coneix com a β-oxidació o hèlix de Lynen.
Preguntes tipus test
- En quina forma s'emmagatzema la major part de les reserves energètiques en els éssers vius?
- a) Glúcids
- b) Proteïnes
- c) Greixos o olis
- d) Àcids nucleics
Resposta: c) Greixos o olis. La major part de les reserves energètiques en els éssers vius s'emmagatzemen en forma de greixos o olis, a causa del seu alt valor calòric en comparació amb glúcids i proteïnes.
- Quin és el destí metabòlic de la glicerina obtinguda de la hidròlisi dels greixos?
- a) Es transforma directament en àcid pirúvic.
- b) S'incorpora al cicle de Krebs directament.
- c) S'oxida en la cadena respiratòria.
- d) Es transforma en dihidroxiacetona-3-fosfat i pot incorporar-se a la glicòlisi o sintetitzar glucosa.
Resposta: d) Es transforma en dihidroxiacetona-3-fosfat i pot incorporar-se a la glicòlisi o sintetitzar glucosa.. La glicerina obtinguda de la hidròlisi dels greixos es combina amb un grup fosfat i després de perdre hidrògens es transforma en dihidroxiacetona-3-fosfat, un intermediari que pot entrar a la glicòlisi o ser utilitzat per sintetitzar glucosa (gluconeogènesi).
- En el catabolisme dels lípids, què s'entén per 'activació de l'àcid gras'?
- a) Unió d'un àcid gras a un coenzim A per formar un Acil-CoA.
- b) Trencar els enllaços èster dels triacilglicèrids.
- c) La transformació de l'àcid gras en glicerina.
- d) La seva entrada directa al cicle de Krebs.
Resposta: a) Unió d'un àcid gras a un coenzim A per formar un Acil-CoA.. L'activació de l'àcid gras és el primer pas per al seu catabolisme i consisteix en la unió d'un àcid gras a un coenzim A per formar un Acil-CoA. Aquesta reacció consumeix energia en forma d'ATP.
Catabolisme de les Proteïnes
Flashcards
- Quan s'utilitzen els aminoàcids com a font d'energia principal en l'organisme?
- Quan hi ha un excés d'aminoàcids o en casos de dejuni prolongat.
- Quins són els tres processos principals que es distingeixen en el catabolisme dels aminoàcids?
- Separació dels grups amino, transformació de la resta en àcid pirúvic, acetil-CoA o un compost del cicle de Krebs, i eliminació dels grups amino.
- Què és la transaminació en el context del catabolisme de proteïnes?
- És el procés de traspàs del grup amino d'un aminoàcid per generar àcid glutàmic.
- Quin és l'enzim principal que catalitza la desaminació oxidativa de l'àcid glutàmic?
- L'enzim glutamat-deshidrogenasa.
Preguntes tipus test
- Quina de les següents afirmacions descriu millor el propòsit principal del catabolisme de les proteïnes?
- a) Sintetitzar noves proteïnes per al creixement cel·lular.
- b) Emmagatzemar aminoàcids per a futures necessitats.
- c) Utilitzar els aminoàcids com a font d'energia quan hi ha un excés o durant el dejuni.
- d) Transformar proteïnes en glúcids per a la reserva energètica.
Resposta: c) Utilitzar els aminoàcids com a font d'energia quan hi ha un excés o durant el dejuni.. El catabolisme de les proteïnes es realitza principalment per utilitzar els aminoàcids com a font d'energia en situacions d'excés d'aminoàcids o de dejuni prolongat, quan altres fonts d'energia són limitades.
- Quin és el primer pas en el catabolisme dels aminoàcids?
- a) La transformació de la resta en àcid pirúvic.
- b) La separació dels grups amino.
- c) L'eliminació dels grups amino com a urea.
- d) La síntesi de noves proteïnes.
Resposta: b) La separació dels grups amino.. El primer procés en el catabolisme dels aminoàcids és la separació dels grups amino, que es realitza mitjançant reaccions de transaminació i desaminació oxidativa.
- La transaminació implica el traspàs d'un grup amino d'un aminoàcid per generar quin altre àcid?
- a) Àcid pirúvic.
- b) Àcid úric.
- c) Àcid glutàmic.
- d) Acetil-CoA.
Resposta: c) Àcid glutàmic.. La transaminació és el procés específic on el grup amino d'un aminoàcid es transfereix per formar àcid glutàmic.
Catabolisme per Respiració dels Àcids Nucleics
Flashcards
- Quin tipus de molècules són les encarregades de degradar els àcids nucleics?
- Les nucleases.
- On es produeix la degradació inicial dels àcids nucleics en els animals?
- Al tub digestiu dels animals.
- En què es transformen els àcids nucleics un cop degradats per les nucleases?
- En nucleòtids.
- Quins components s'obtenen a partir dels nucleòtids mitjançant l'acció d'altres enzims?
- Pentoses, bases nitrogenades i àcid fosfòric.
Preguntes tipus test
- Quin és el primer producte de la degradació dels àcids nucleics per l'acció de les nucleases?
- a) Pentoses
- b) Bases nitrogenades
- c) Nucleòtids
- d) Àcid fosfòric
Resposta: c) Nucleòtids. Les nucleases són els enzims que actuen primer sobre els àcids nucleics, convertint-los en nucleòtids abans que es descomponguin en les seves unitats més petites.
- Quina de les següents afirmacions és correcta sobre la degradació dels nucleòtids?
- a) Només produeix àcid úric.
- b) Implica la formació de pentoses, bases nitrogenades i àcid fosfòric.
- c) Es realitza exclusivament en el mitocondri.
- d) No requereix cap enzim addicional a les nucleases.
Resposta: b) Implica la formació de pentoses, bases nitrogenades i àcid fosfòric.. Un cop els àcids nucleics es degraden a nucleòtids, altres enzims actuen sobre aquests per separar-los en els seus tres components fonamentals: pentoses, bases nitrogenades i àcid fosfòric.
- Quin component de la degradació dels nucleòtids es pot excretar com a ió fosfat?
- a) Pentosa
- b) Base nitrogenada
- c) Àcid fosfòric
- d) Nucleòtid intacte
Resposta: c) Àcid fosfòric. L'àcid fosfòric, un dels productes de la degradació dels nucleòtids, pot ser reutilitzat en la síntesi d'ATP o ser excretat com a ió fosfat, depenent de les necessitats de la cèl·lula.
Anabolisme Heteròtrof
Flashcards
- Què és l'anabolisme heteròtrof?
- L'anabolisme heteròtrof és un procés metabòlic que consisteix en el pas de molècules orgàniques senzilles (precursores) a molècules orgàniques complexes.
- Quines són les dues fases de l'anabolisme heteròtrof?
- Les dues fases principals de l'anabolisme heteròtrof són la biosíntesi de monòmers a partir de precursors i la biosíntesi de polímers a partir de monòmers.
- Quina és la font d'energia per a les reaccions anabòliques heteròtrofes?
- L'energia per a les reaccions anabòliques prové de la desfosforilació de l'ATP, el qual es genera en el catabolisme, la fotosíntesi o la quimiosíntesi.
- On es produeixen la majoria de les vies anabòliques heteròtrofes i quines són les principals excepcions?
- La majoria de les vies anabòliques heteròtrofes es donen al citosol. Les excepcions inclouen la síntesi d'àcids nucleics (nucli, cloroplasts, mitocondris), la síntesi de proteïnes (ribosomes, citosol, RER), la síntesi de fosfolípids i colesterol (REL), i la glicosilació de lípids i proteïnes (RER i AG).
Preguntes tipus test
- Quina és la característica principal de l'anabolisme heteròtrof?
- a) La degradació de molècules orgàniques complexes en senzilles.
- b) L'obtenció d'energia a partir de la oxidació de nutrients.
- c) La síntesi de molècules orgàniques complexes a partir de precursores senzilles.
- d) La desnaturalització d'enzims per a la regulació metabòlica.
Resposta: c) La síntesi de molècules orgàniques complexes a partir de precursores senzilles.. L'anabolisme heteròtrof és un procés de síntesi que consisteix en la formació de molècules orgàniques complexes a partir de molècules orgàniques senzilles, que actuen com a precursors. Aquest procés requereix un aport d'energia.
- Quina de les següents opcions descriu la primera fase de l'anabolisme heteròtrof?
- a) La formació d'ATP i NADH.
- b) La biosíntesi de monòmers a partir de precursors.
- c) La degradació de polímers en monòmers.
- d) La fosforilació oxidativa.
Resposta: b) La biosíntesi de monòmers a partir de precursors.. La biosíntesi de monòmers a partir de precursors és la primera fase de l'anabolisme heteròtrof, que precedeix la biosíntesi de polímers. La formació d'ATP i la degradació de polímers són processos catabòlics o de generació d'energia, no fases de l'anabolisme.
- Com es caracteritzen les reaccions anabòliques en termes d'energia?
- a) Són exergòniques i alliberen energia.
- b) No requereixen energia, ja que són processos espontanis.
- c) Només utilitzen energia de la llum solar.
- d) Són endergòniques i necessiten energia, sovint de l'ATP.
Resposta: d) Són endergòniques i necessiten energia, sovint de l'ATP.. Les reaccions anabòliques són endergòniques, el que significa que necessiten energia per dur-se a terme. Aquesta energia prové de la desfosforilació de l'ATP, que s'ha generat prèviament en processos catabòlics, fotosíntesi o quimiosíntesi.
Anabolisme Heteròtrof dels Glúcids
Flashcards
- Què és l'anabolisme heteròtrof?
- És el procés metabòlic que consisteix en el pas de molècules orgàniques senzilles (precursores) a molècules orgàniques complexes.
- Quines són les dues fases generals de l'anabolisme heteròtrof?
- 1. Biosíntesi de monòmers a partir de precursors. 2. Biosíntesi de polímers a partir de monòmers.
- Quina característica energètica tenen les reaccions anabòliques?
- Són reaccions endergòniques, és a dir, necessiten energia, que procedeix de la desfosforilació de l'ATP generada en el catabolisme, la fotosíntesi o la quimiosíntesi.
- Quines són les dues fases principals de l'anabolisme heteròtrof dels glúcids?
- La síntesi de glucosa (gliconeogènesi) i la síntesi de polímers de glucosa o d'altres hexoses (glicogenogènesi i amilogènesi).
Preguntes tipus test
- Quina de les següents afirmacions descriu millor l'anabolisme heteròtrof?
- a) És un procés de síntesi de molècules complexes a partir de molècules senzilles.
- b) És un procés de degradació de molècules complexes per obtenir energia.
- c) No requereix energia, ja que allibera calor.
- d) Només el realitzen organismes autòtrofs.
Resposta: a) És un procés de síntesi de molècules complexes a partir de molècules senzilles.. L'anabolisme heteròtrof és un procés de síntesi que parteix de molècules orgàniques senzilles per construir-ne de més complexes, a diferència del catabolisme que les degrada. Requereix energia, ja que és un procés endergònic.
- Què s'entén per gliconeogènesi dins de l'anabolisme heteròtrof dels glúcids?
- a) La síntesi de glicogen.
- b) La síntesi de glucosa a partir de l'àcid pirúvic.
- c) La degradació de glucosa a àcid pirúvic.
- d) La transformació de midó en glucosa.
Resposta: b) La síntesi de glucosa a partir de l'àcid pirúvic.. La gliconeogènesi és la via de síntesi de glucosa a partir de precursors no glucídics, com l'àcid pirúvic, aminoàcids o lactat. La glicogenogènesi és la síntesi de glicogen a partir de glucosa.
- On es realitza principalment la gliconeogènesi en animals?
- a) Al citosol de totes les cèl·lules.
- b) Exclusivament als mitocondris.
- c) Al fetge i al ronyó.
- d) Al pàncrees.
Resposta: c) Al fetge i al ronyó.. En animals, la gliconeogènesi es duu a terme principalment al fetge i al ronyó. El citosol és el lloc de la glicòlisi, mentre que els mitocondris són centres de catabolisme i la cadena respiratòria.
Anabolisme Heteròtrof dels Lípids, AA i els Nucleòtids
Vies Metabòliques
Problemes
I 108 flashcards i 72 preguntes més al document.
Text del document
Metabolisme 2. Com funcionem els éssers vius? Catabolisme i anabolisme heteròtrof 1. Els enzims, molècules clau de la cèl·lula Enzim: biocatalitzadors que augmenten la velocitat a la qual es duu a terme una reacció. Gairebé tots són proteïnes. Són molt ESPECÍFICS en el reconeixement del substrat, que el modi quen generant un compost diferent anomenat producte. Cada enzim, generalment, catalitza una sola reacció. Els enzims, acabada la reacció, es recuperen inalterats i poden tornar a actuar sobre una altra molècula de substrat. Com que els enzims són proteïnes, poden desnaturalitzar-se per temperatures elevades o pH extrem. Cada enzim té un pH i una temperatura òptims amb activitat màxima. 1.
Els enzims, molècules clau de la cèl·lula Els enzims compleixen aquestes dues característiques típiques dels catalitzadors: - Acceleren la reacció: igual quantitat de producte en menys temps. - No es consumeixen en la reacció: la quantitat d'enzims és la mateixa al nal de la reacció. A més, a diferència dels catalitzadors no biològics, també tenen: - Alta especi citat: els enzims actuen en una sola reacció, generalment. - Actuen a la temperatura de l'ésser viu. - Alta activitat: augmenten la velocitat de reacció ns a més d'un milió de vegades. - Massa molecular molt elevada (són proteïnes). 1. Els enzims, molècules clau de la cèl·lula - Substrat (S): substància sobre la qual actua un enzim.
- Complex enzim-substrat (ES): enzim i substrat units per enllaços dèbils. Presenta enllaços del substrat debilitats. - Complex activat (CA): estat de transició del ES. Requereix molta menys energia que si el substrat estigués tot sol. - Complex enzim-producte (EP): després de la transformació. - Producte (P): el que es desprèn de l'enzim al nal de la reacció. - L'especi citat fa que l'enzim (E) s'uneixi al substrat S com CLAU-PANY. La unió es realitza al centre actiu (part de l'estructura terciària proteica) formant-se el complex ES. Llavors es generen tensions entre els enllaços interns del S de manera que és molt més fàcil trencar-los. E + S ES EP E + P 1.
Els enzims, molècules clau de la cèl·lula L'activitat enzimàtica (velocitat de les reaccions catalitzades) depen de: - Unió del substrat amb el centre actiu (S molt especí c). - Concentració de l'enzim - Concentració del substrat. Quan l'enzim està saturat, s'assoleix la velocitat màxima de la reacció. - Temperatura i pH. En els òptims, hi ha una velocitat màxima. - Modi cacions covalents de l'enzim, que poden modi car la seva estructura i per tan la seva a nitat pel substrat. 1. Els enzims, molècules clau de la cèl·lula 9 Especificitat dels enzims - Només s'uniran a l'E aquells substrats que poden establir enllaços amb els radicals del aminoàcids xadors.
- Només aquells S que presentin enllaç susceptible de trencament pròxim als radicals dels aminoàcids catalitzadors podran ser alterats. Els enzims presenten diversos graus d'especi citat: - Especi citat absoluta: l'enzim actua només sobre un substrat. Ex: ureasa i urea. - Especi citat de grup: l'enzim reconeix un determinat grup de molècules. Ex: la β-glicosidasa sobre els β-glicòsids. - Especi citat de classe: l'enzim actua sobre un cert tipus d'enllaç (és la menys especí ca). Ex: fosfatases separen grups fosfats.
10 Cinètica de l'activitat enzimàtica Per una concentració enzimàtica constant: - Si augmentem la concentració del substrat, augmenta la velocitat de reacció ns a una concentració de substrat determinada. Aquesta és la velocitat màxima o Vmàx (velocitat màxima de reacció) - A l'augmentar la concentració del substrat augmenta la probabilitat de que es formi el complex ES. - En arribar a la Vmàx totes les molècules d'enzim estan formant complex ES. S'arriba al punt de saturació de l'enzim. 11 Cinètica de l'activitat enzimàtica - Vmàx: velocitat màxima de reacció - KM : constant de Michaelis-Menten. Representa la concentració de substrat a la qual la velocitat de reacció és la meitat de la Vmàx.
Depèn del grau d'a nitat entre E i S. Equació de Michaelis-Menten: [S] V = Vmàx · ----------- KM + [S] 12 13 Factors que afecten l'activitat enzimàtica 1. Temperatura - Augmentant la temperatura les molècules es mouen més i, per tant, augmenta la possibilitat de trobada entre E i S. - La temperatura òptima de cada enzim és a la qual l'activitat és màxima. - Per sobre d'aquesta T òptima l'enzim es desnaturalitza i per tant, perd la seva funció 14 2. pH - Els enzims presenten dos valor límit de pH. - Entre aquests dos valors, els enzims treballen de manera òptima i hi ha un pH òptim en que la velocitat és màxima. pH òptim = punt isoelèctric.
- Sobrepassats els valors crítics l'enzim es desnaturalitza. 15 Factors que afecten l'activitat enzimàtica 3. Inhibidors - Substàncies que disminueixen l'activitat de l'enzim o bé n'impedeixen completament l'actuació a través d'interaccions amb el centre actiu o altres centres especí cs (al·lostèrics). - Els efectes, per a l'ésser, poden ser perjudicials o bene ciosos (penicilina: evita l'activitat d'un enzim que forma la paret cel·lular dels bacteris). - Tipus d'inhibició: - Irreversible: o enverinament de l'enzim. Es xa permanentment i l'inutilitza. - Reversible: impedeix el seu funcionament de forma temporal.
Pot ser de dos tipus: - Competitiva: s'uneix al centre actiu - No competitiva: es xa al complex ES impedint la separació de P o bé l'accés de S al centre actiu. 16 Factors que afecten l'activitat enzimàtica 3. Inhibidors 17 Factors que afecten l'activitat enzimàtica 3. Regulació al·lostèrica de l'activitat enzimàtica Alguns enzims tenen, a més del lloc actiu per unir-se al substrat, un altre espai anomenat lloc regulador o al·lostèric on, quan s'hi uneix un lligand, en lloc actiu de l'enzim canvia de conformació, afectant la unió amb el substrat.
18 Factors que afecten l'activitat enzimàtica 19 20 Nomenclatura i classficiació dels enzims 21 Nomenclatura i classficiació dels enzims 22 Coenzims - Coenzim: és un cofactor orgànic que actua com a transportador de grups químics. - Holoenzim: apoenzim (part proteica) + cofactor o coenzim (part no proteica), units per enllaços febles. - Es modi quen amb la reacció guanyant o perdent àtoms. - La unió coenzim-apoenzim és temporal, semblant al complex ES, per tant el coenzim es considera un segon substrat. - Solen ser molècules complexes que el nostre organisme no pot sintetitzar. Molts coenzims són vitamines o les presenten en la seva estructura (ions o molècules orgàniques).
Per això, molts cofactors cal que siguin ingerits amb la dieta (ni tots els cofactors són vitamínics ni totes les vitamines són cofactors enzimàtics). - No solen ser especí cs d'un apoenzim. 23 4. Coenzims 24 Coenzims Dos tipus de coenzims segons els elements que transporten: - Coenzims d'oxidació i reducció: - Transporten protons(H+ ) i electrons (e- ). - Destaquen: NAD+ , NADP+ , FAD i grup hemo. - Coenzims de transferència: - Transporten radicals. - El més important és l'ATP, i un derivat de nucleòtid no nucleic l'acetil-CoA. Els ATP transporten grups fosfat, l'acetil-CoA transporta grups acetil. 25 26 27 28 29 2. Com utilitzem el que absorbim?
El metabolisme de les cèl·lules són el conjunt de reaccions químiques diferents, cadascuna de les quals requereix un enzim diferent. Per obtenir energia (ATP), necessitem molts enzims, i per elaborar els enzims, necessitem ATP. 2. Com utilitzem el que absorbim? 3. Com obtenen energia les cèl·lules? Les cèl·lules consumeixen energia per a fer les seves reaccions. Manera més e cient d'oxidar les molècules és la respiració cel·lular, on s'utilitza oxigen per a convertir-les en aigua i diòxid de carboni. Si no es disposa d'oxigen es pot fer la fermentació, però aquesta és molt menys rendible.
Començant a oxidar la glucosa Primers passos oxidació glucosa al citosol Pot funcionar sense oxigen Les centrals energètiques de la cèl·lula Mitocondris. Al seu interior hi ha la matriu, que se separa del citosol a través de la membrana mitocondrial externa i interna (invaginacions per augmentar la superfície), separades per un espai intermembranós. Fan la respiració cel·lular: acaben l'oxidació de la glucosa i fan oxidació completa dels AG, pel que produeixen la major part d'ATP de la cèl·lula. Converteixen aquestes molècules en CO2 i H2 O fent servir O2 . 3. Com obtenen energia les cèl·lules?
Origen dels mitocondris Teoria endosimbiòtica - Vídeo amb explicació més llarga Teoria endosimbiòtics - Vídeo Amoeba Sisters 3. Què fem amb el que sobra? Els magatzems de greix AG s'emmagatzemen en forma de TAG en el teixit adipós en animals. Els magatzems de glucosa: el glicogen Les hormones insulina i glucagó s'encarreguen de la regulació de la glucèmia. 5. ATP - Nucleòtid que actua com a molècula energètica. Emmagatzema i cedeix energia amb molta facilitat gràcies als enllaços fosfoèster. És la moneda energètica de la cèl·lula. - Dos enllaços esterfosfòrics de 7,3 kcal/mol cada un d'ells. 5.
ATP - Hidròlisi de l'ATP: - Trencament de l'últim enllaç esterfosfòric per desfosforilació produint un difosfat d'adenina (ADP), un Pi (o H3 PO4 ) i energia (7,3 kcal/mol). - L'ADP també es pot hidrolitzar donant un AMP + Pi + 7,3 kcal/mol. ATP + H2 O ADP + Pi + E (7,3 kcal/mol) ADP + H2 O AMP + Pi + E (7,3 kcal/mol) CO2 Matèria orgànica Llum Reaccions químiques Font de carboni Font d'energia 44 4. Metabolisme Caracterísitques del metabolisme cel·lular - Vies metabòliques: les diferents reaccions químiques del metabolisme. - Metabòlits: molècules que intervenen en les vies metabòliques. - Substrats: metabòlits inicials. - Productes: substàncies finals de les vies.
- Metabolisme intermediari: petites vies que enllacen les grans entre si. - Enzims: substàncies específiques per a cada substrat, reguladores de les reaccions metabòliques, generalment proteïnes. 5. Catabolisme Característiques del Catabolisme Conjunt de reaccions bioquímiques que transformen les macromolècules en molècules orgàniques petites i aquestes en inorgàniques. Durant aquest procés s'allibera energia. - Fase degradativa del metabolisme. - S'obté energia i s'emmagatzema en enllaços d'ATP. - Molècules orgàniques inicials es transformen en altres més senzilles. - Molts dels productes nals del catabolisme s'anomenen productes d'excreció.
- Les molècules que s'usen principalment com a font d'energia són glúcids i lípids. - Solen ser reaccions d'oxidació-reducció, on s'alliberen electrons que passen a transportadors d'electrons i els metabòlits passen de nivells energètics elevats a més baixos. 47 5. Catabolisme Característiques del Catabolisme Glúcid més important: glucosa. 2 glucoses tipus maltosa. Centenars de maltoses polisacàrids amilosa i amilopectina en vegetals. polisacàrid glicogen en els animals. Centenars de glucoses tipus polisacàrid cel·lulosa (no la podem apro tar com a font d'energia perquè no disposem de l'enzim capaç de trencar-lo). Lípids. S'utilitzen com a reserva d'energia.
Principals que s'usen: acilglicèrids (es troba en olis vegetals i greixos animals). Contenen més del doble d'energia que els glúcids ja que cal trencar més enllaços per generar CO2 , i en oxidar-los s'allibera més energia. Les llavors i les cries d'animal presenten un alt percentatge de lípids. 48 5. Catabolisme Característiques del Catabolisme Catabolisme: alliberament gradual de l'energia en forma química (enllaços de l'ATP). Segons si intervé o no la cadena transportadora d'e- , existeixen dos tipus de catabolisme: - Respiració: intervé la cadena transportadora d'e- , que permet transmetre e- de matèria orgànica a un acceptor nal inorgànic.
Existeixen dos tipus de respiració segons quin sigui l'acceptor nal (agent oxidant): 1. Respiració aeròbica: l'agent oxidant (que es redueix) és O2 . Es forma H2 O i CO2 . 2. Respiració anaeròbica: agent oxidant és una substància diferent a l'O2 . Alguns poden ser ions nitrat (NO3 - ), ions su at (SO4 2- ) o el CO2 que en reduir-se donen ions nitrit (NO2 - ), ions sul t (SO3 2- ) o CH4 . Bacteris. - Fermentació: no intervé la cadena transportadora d'e- . Això impedeix el pas dels e- de la materia orgànica inicial a un compost inorgànic. Per això l'acceptor nal és un compost orgànic. Se n'obté poca energia en no passar per la cadena respiratòria (2 ATP). 5. Catabolisme 5.
Catabolisme 51 Tipus catabolisme 6. El catabolisme per respiració - Depèn de la naturalesa dels substrats. - Respiració de glúcids i lípids és la principal font energètica dels organismes. - Respiració d'àcids nucleics i proteïnes per altres funcions, només excepcionalment per energia. 52 6.1 Catabolisme dels glúcids En animals, els polisacàrids són degradats en disacàrids i monosacàrids (glucosa, fructosa i galactosa). Únicament els monosacàrids poden entrara al s. Circulatòri. En animals algunes reserves de glicogen també es poden transformar en glucosa. En vegetals el midó es pot convertir en glucosa.
Dos processos bàsics per catabolitzar la glucosa: - Per respiració (VÍDEO) - Glicòlisi - Respiració - Cicle de Krebs - Transport d'electrons en la cadena respiratòria - Per fermentació - Glicòlisi - Transformació fermentativa de l'àcid piruvic (ex. en els músculs) Entrem en el catabolisme 6.1.1 Catabolisme respiratori dels glúcids 55 6.1.1 Catabolisme respiratori dels glúcids En procariotes: - La glicòlisi i el cicle de Krebs tenen lloc al citosol. - La cadena transportadora d'electrons a la membrana plasmàtica. En eucariotes: - La glicòlisi té lloc al citosol. - El cicle de Krebs a la matriu mitocondrial. - La cadena transportadora d'electrons a la membrana de les crestes mitocondrials.
56 Per obtenir energia es duu a terme el catabolisme de la glucosa. Glicògen: polisacàrid de glucoses que s'emmagatzema al múscul i al fetge. En la glicogenòlisi es degrada el glicògen per a obtenir glucosa. Aquest procés passa tant en condicions aeròbiques com anaeròbiques. 1. Primera etapa: des de glicògen fins a glucosa-6-P 6.1.1 Catabolisme respiratori dels glúcids Glicòlisi La glucosa es transforma en 2 molècules d'àcid pirúvic i s'allibera energia per sintetitzar 2 molècules d'ATP. Característiques: - És citoplasmàtica - És anaeròbica (no intervé l'O2 ) - Comença amb una activació (gastem 2ATP). Acabem generant 4 ATP. - Produeix 2 molècules de piruvat.
El procés per sintetitzar l'ATP s'anomena fosforilació a nivell de substrat. El substrat cedeix un grup fosfat a un ADP i llavors es forma l'ATP. La glicòlisi es produeix en 9 etapes, dividides en dues fases: - Fase de consum d'energia: per cada glucosa es gasten 2 ATP i es formen 2 gliceraldehid-3-fosfat. - Fase de producció d'energia: per cada gliceraldehid-3-fosfat es formen 2 ATP i 1 àcid pirúvic. Com que es formen dos gliceraldehid-3-fosfat, tenim 4 ATP. En total s'han format 4 ATP i 2 àcid pirúvic, però com que s'han gastat 2 ATP, el balanç nal són 2 ATP i 2 àcid pirúvic.
VÍDEO GLICÒLISI 58 6.1.1 Catabolisme respiratori dels glúcids 59 60 Glicòlisi La glicòlisi té una gran interdependència amb la respiració i la fermentació ja que necessita NAD+ per poder funcionar. Aquestes dues vies serveixen per a poder oxidar el NADH + H+ (que es generen en la glicòlisi) i regenerar els NAD+ . Respiració de glúcids - Cicle de Krebs. - Transport d'electrons en la cadena respiratòria. Els dos processos són consecutius i interrelacionats 61 6.1.1 Catabolisme respiratori dels glúcids Respiració de glúcids: Cicle de Krebs o cicle de l'Àcid cítric És una seqüència tancada de 9 reaccions que comença i acaba a l'àcid oxalacetic. Es duu a terme a la matriu mitocondrial.
S'inicia quan l'ió piruvat, procedent de la glicòlisi ha d'entrar al mitocondri per a iniciar el cicle de Krebs. Com que aquest no pot travessar la membrana per difusió, ha de ser introduït per una proteïna mitjançant transport actiu. Un cop dins, l'àcid pirúvic es transforma en acetil-S-coenzim A pel sistema d'enzims piruvat-deshidrogenasa segons la següent reacció: Durant el Cicle de Krebs s'allibera 2CO2 i hidrògens. Els hidrògens són acceptats per coenzims oxidants (NAD+ i FAD) que els transformaran en coenzims reduïts (NADH + H+ i FADH2 ). El balanç nal de les 9 reaccions és el següent: - 1 molècula de GTP. - 3 molècules de NADH - 1 molècula de FADH2 .
El balanç sembla baix, però les 3 molècules de NADH i la molècula de FADH2 alliberaran molta energia a la cadena respiratòria. A més, per cada glucosa, el cicle passa dos cops.
62 6.1.1 Catabolisme respiratori dels glúcids 63 Respiració de glúcids: Cicle de Krebs o cicle de l'Àcid cítric (VÍDEO) 64 Respiració de glúcids: Cicle de Krebs o cicle de l'Àcid cítric 65 Respiració de glúcids: Cicle de Krebs o cicle de l'Àcid cítric Respiració de glúcids: Transport d'electrons en la cadena respiratòria (VÍDEO) Finalitat: sintetitzar ATP a partir de les 3 molècules de NADH i la molècula de FADH2 obtigudes en el cicle de Krebs així com oxidar els enzims reduïts NADH i FADH2 per a poder tornar a ser utilitzats. S'hi poden distingir 3 etapes: 1. Transport d'electrons. 2. Quimiosmosi. 3. Fosforilació oxidativa. 1.
Transport d'electrons Es produeix a les molècules proteiques de la membrana interna dels mitocondris (cèl. eucariotes) i de la membrana plastmàtica (cèl. procariotes). Cada molècula accepta electrons de l'anterior. La que els reb es redueix i la que n'allibera s'oxida. Els electrons procedeixen del NADH i del FADH2 . S'alliberen H+ a l'espai intermembranós i obtenim coenzims oxidats NAD+ i FAD+ . Té sis components: - 4 grans complexos proteics I, II, III i IV dins la membrana. - Ubiquinona (Q), molècula lipídica, que es mou per la capa lipídica i que transporta electrons dels complexos I i II al III.
- Citocrom (c), proteïna petita, a la cara interna de la membrana, comunica el complex III i el complex IV. 66 6.1.1 Catabolisme respiratori dels glúcids Respiració de glúcids: Transport d'electrons en la cadena respiratòria 1. Transport d'electrons En últim lloc, els electrons són acceptts pel ½ O2 + 2H+ H2 O. Per augmentar l'e càcia d'aquest procés, el mitocondri pot: - Formar crestes: augmentar la superfície membranosa interna - Dividir-se: augmentar el nombre de mitocondris 67 6.1.1 Catabolisme respiratori dels glúcids 68 69 Com funciona l'ATP sintetasa? 70 Respiració de glúcids: Transport d'electrons en la cadena respiratòria 2.
Quimioosmosi L'energia que perden els electrons serveix per bombar els protons (H+ ) a l'exterior, és a dir, passen de la matriu mitocondrial a l'espai intermembranós. Quan a l'espai intermembranós hi ha molta quantitat d'H+ aquests tornen a la matriu a través d'enzims anomenats ATPsintetases (canals). 3. Fosforilació oxidativa Les ATPsintetasses (localitzades en cloroplasts i mitocndris) es mouen en forma de molí, produeixen canvis en tres llocs catalítics de les seves subunitats i uneixen un ADP i un grup fosfat formant un ATP quan els protons passen pel seu interior. 1NADH 3 ATP 1 FADH2 2 ATP El FADH2 s'incorpora en un punt en que només provoca dos bombejos de protons.
71 6.1.1 Catabolisme respiratori dels glúcids Balanç energètic del catabolisme per respiració de la glucosa 72 6.1.1 Catabolisme respiratori dels glúcids No intervé la cadena respiratòria. És un procés anaeròbic. No s'utilitza oxigen com a acceptor d'electrons. L'acceptor nal és un compost orgànic. El substrat inicial es divideix en dues parts, una reduïda i l'altra oxidada. La síntesi d'ATP té lloc a nivell de substrat. No intervenen ATP-sintetasses i per això té una baixa producció energètica. Exemple: - Glucosa per respiració 38 ATP. - Glucosa per fermentació 2 ATP. Generalment es produeix en microorganismes (llevats, bacteris i cèl. musculars).
En funció del producte nal podem tenir diversos tipus de fermentacions: - Alcohòlica: alcohol etílic. - Làctica: àcid làctic. - Butírica: àcid butíric. - Putrefacció: productes orgànics pudents. En funció del catabolisme hi ha dos grups d'organismes: - Anaerobi facultatiu: Si hi ha oxigen fan respiració, sinó fan fermentació. Exemple: Lactobacillus. - Anaerobi estricte: sempre fan la fermentació. Exemple: Saccharomyces cerevisiae. VÍDEO 1 i VÍDEO 2 73 6.1.2 Catabolisme per fermentació dels glúcids Es transforma l'àcid pirúvic en etanol i CO2 . La glucosa es transforma en 2 àcids pirúvics per glicòlisi. L'àcid pirúvic es transforma en acetaldehid i CO2 .
Finalment l'acetaldehid es transforma en etanol. S'obtenen productes secundaris com glicerina o àcid acètic. 74 La fermentació alcohòlica Es transforma glucosa en àcid làctic. En aquest procés s'obtenen 2 ATP. Aquest procés es dona: - Si s'ha iniciat la fermentació de la lactosa de la llet per part de microorganismes. - Quan una animal no té prou oxigen a les cèl·lules musculars per catabolitzar per respiració l'àcid pirúvic (és l'única fermentació que poden fer les cèl·lules musculars). La producció d'àcid làctic provoca una certa acidosi, però el producte nal no és tòxic, cristal·litza (dolor muscular i cruiximent) i la reacció és reversible en presencia d'oxigen al fetge.
75 La fermentació làctica Descomposició de substàncies glucídiques d'origen vegetal (midó i cel·lulosa) en productes com àcid butíric, hidrogen o CO2 . Contribueix a la descomposició de restes vegetals. 77 La fermentació butírica La fermentació pútrida Descomposició de proteïnes i aminoàcids obtenint productes orgànics pudents. Escatol, responsable de la forta olor dels cadàvers animals en descomposició. Algunes putrefaccions donen productes poc desagradables, per això s'usen per produir els gustos típics d'alguns formatges i vins. 78 79 En els éssers vius, els greixos tenen una gran importància com a combustible orgànic pel seu alt valor calòric.
Exemple: - 1 g de greix proporciona ns a 9,5 kcal. - 1 g de glúcids o de proteïnes genera unes 4,2 kcal. La major part de les reserves energètiques estan en forma de greixos o olis. La principal via metabòlica d'obtenció d'energia a partir dels lípids és l'oxidació dels àcids grassos. Aquesta hidròlisi dels greixos és catalitzada per enzims lipases, que trenquen els enllaços de tipus èster i separen els àcids grassos de la glicerina. (2 exemples a la pàgina 41) Dins el mitocondri, segueixen vies diferents: - Els àcids grassos segueixen una sèrie de -oxidacions on s'uneixen amb el CoA per tal de transformar-se en Acil-CoA.
- La glicerina obtinguda es combina amb un grup fosfat i després perd dos hidrògens i es transforma en dihidroxiacetona-3-fosfat, que es pot incorporar a la glicòlisi o bé, per una via anabòlica, pot servir per a sintetitzar glucosa. 80 6.2 El catabolisme dels lípids 82 Oxidació dels àcids grassos Els àcids grassos segueixen una via especial anomenada -oxidació d'àcids grassos o hèlix de Lynen. En les cèl·lules eucariotes han d'entrar als mitocondris per dur a terme aquest procés ja que és on es troben els enzims capaços de fer-ho. L'activació de l'àcid gras és la unió d'un àcid gras a un coenzim A, per tal de poder travessar la membrana mitocondrial. Es forma un Acil-CoA.
Per poder entrar, si l'Acil-CoA és de cadena curta, pot travessar directament la membrana mitocondrial; si és de cadena llarga, s'ha d'unir a la carnitina per entrar. Dins la matriu mitocondrial, en cada volta del cicle es produeixen dues deshidrogenacions, una que origina un NADH i una altra que genera un FADH2 . Aquests coenzims s'oxiden en la cadena respiratòria i donen lloc a ATP. Tots els acetil-CoA generats en cada volta, s'incorporen al cicle de Krebs i es degraden totalment. Una molècula de 16 carbonis produeix 129 ATPs. - 7 -oxidacions - 8 acetil CoA 8 cicles de Krebs - 7 NADH - 7 FADH2 . - - 2ATP (entrada al mitocondri, gastem un ATP, però el reduïm a AMP).
83 6.2 El catabolisme dels lípids 84 6.2 El catabolisme dels lípids 85 86 6.2 El catabolisme dels lípids Quan hi ha un excés d'aminoàcids aquests s'utilitzen com a font d'energia. En casos de dejuni prolongat, també es poden usar proteïnes com a font d'energia, tot i que això pot posar en perill la salut de l'organisme i, si és jove, el seu creixement. En el catabolisme dels AA es distingeixen tres processos: - Separació dels grups amino. Es realitza amb dues reaccions: - Transaminació: traspàs del grup amino d'un AA per a generar àcid glutàmic. - Desaminació oxidativa: separar el grup amino d'un AA, principalment l'àcid glutàmic i l'alliberació al medi aquós com a amoníac.
L'enzim glutamat-deshidrogenasa, que catalitza aquesta reacció, té com a inhibidors el GTP i l'ATP i com a activadors el GDP i l'ADP. - Transformació de la resta en àcid pirúvic, acetil- CoA o algun compost del cicle de Krebs. - Eliminació dels grups amino, que es transformarà en urea o àdic úric per ser eliminats per l'organisme. S'elimina l'ió amoni perquè és molt tòxic.
87 6.3 El catabolisme de les proteïnes Àcids nucleics Pentosa + BN + Àcid fosfòric Degradació Via dels Síntesi de nucleòtids Síntesi d'ATP al tub digestiu glúcids o degradació ns a i excreció ió per nucleases àcid úric, urea o amoníac fosfat Les nucleases degraden els àcids nucleics convertint-los en nucleòtids en el tub digestiu dels animals. Els nucleòtids són convertits en pentoses, bases nitrogenades i àcid fosfòric per altres enzims. 89 6.4 El catabolisme per respiració dels àcids nucleics 90 Alguns bacteris fan aquest tipus de respiració. Els e- es traslladen a una molècula inorgànica diferent de l'O2 (CO2 , sulfat o nitrat).
En rebre els electrons, es transformen en metà, sulfur d'hidrogen o nitrogen lliure. 4.1 Bacteris productors de metà Anaerobis estrictes. Descomponen matèria orgànica en zones pantanoses, femers i intestins d'animals. 4.2 Bacteris reductors del sofre Anaerobis estrictes. Viuen en basses i fons de rius encalmats. El sulfur d'hidrogen que generen és un gas puden i unit amb el ferro, formen sulfur de ferro que ennegreix els sediments sense oxigen. 4.3 Bacteris reductors de nitrats Anaerobis facultatius. En absència d'O2 , alliberen nitrogen a l'atmosfera.
Cal mantenir el sòl ben airejat per tal que aquests, que són bacteris desnitri cants, no retirin de la terra el nitrogen necessari pel creixement de les plantes. 91 7. La respiració anaeròbica 92 7. La respiració anaeròbica L'anabolisme heteròtrof 1. L'anabolisme heteròtrof 2. L'anabolisme heteròtrof dels glúcids 3. L'anabolisme heteròtrof dels lípids, els aminoàcids i els nucleòtids 4. L'evolució dels processos metabòlics 97 1. L'anabolisme heteròtrof Anabolisme heteròtrof: procés metabòlic que consisteix en el pas de molècules orgàniques senzilles (precursores) a molècules orgàniques complexes. El fan les cèl·lules autòtrofes i les heteròtrofes.
Dues fases: - Biosíntesi de monòmers, molècules orgàniques senzilles, a partir de precursors. Ex. Glucosa a partir d'àcid pirúvic. Els precursors poden procedir: - Catabolisme de substàncies de reserva - Digestió d'aliments orgànics - Fotosíntesi o quimiosíntesi - Biosíntesi de polímers, molècules orgàniques més grans, a partir de monòmers. Ex: glicogen a partir de glucosa. 98 1. L'anabolisme heteròtrof N'existeixen diversos tipus: - Anabolisme de glúcids. - Anabolisme de lípids. - Anabolisme de proteïnes. - Anabolisme d'àcids nucleics. De vegades les vies inverses no són exactament iguals: no tots els enzims catalitzen les reaccions en els dos sentits.
És un procés de reducció, per tant es produeixen molècules més grans i més reduïdes. Les reaccions anabòliques són endergòniques, necessiten energia. L'energia procedeix de la desfosforilació de l'ATP, generada en el catabolisme, en la fotosíntesi o en la quimiosíntesi. La majoria de les vies anabòliques heteròtrofes es donen al citosol excepte: - Síntesi d'àcids nuclèics: al nucli, cloroplats i mitocòndris. - Síntesi de proteïnes: als ribosomes, citosol i RER. - Fosfolípids i colesterol: REL. - Glicosilació de lípids i proteïnes: RER i AG. 99 1. L'anabolisme heteròtrof 100 Esquema general del metabolisme 2.
L'anabolisme heteròtrof dels glúcids Organismes heteròtrofs només poden obtenir glúcids per aliment o sintetitzant-los. Dues fases: - Síntesi de glucosa (gliconeogènesi): S'obté a partir de l'àcid pirúvic després del catabolisme. S'obté a partir del cicle de Calvin. - Síntesi de polímers de glucosa o d'altres hexoses (glicogenogènesi i amilogènesi): Unió de glucoses a través d'enllaços α. Es sintetitza midó i glicogen. Glicogenòlisi Glicòlisi Glicògen Glucosa Àcid pirúvic Glicogenogènesi Gliconeogènesi 101 2.
L'anabolisme heteròtrof dels glúcids Gliconeogènesi o gluconeogènesi Síntesi de glucosa a partir de l'àcid pirúvic (no totes les reaccions són inverses a la glucòlisi): Àcid pirúvic (CH3 -CO-COOH) glucosa En animals es fa al fetge i al ronyó. Quan és necessària? En animals: - En situació de dejuni, el cervell, els eritròcits, la medul·la renal i els embrions només obtenen energia de la glucosa. - Després de fer un esforç muscular intens en condicions anaeròbiques, per tal d'eliminar l'àcid làctic i transformar-lo en glucosa. Quins són els precursors? - AA que al desaminar-se donen lloc a àcid pirúvic o oxalacetat.
- Àcid làctic format per fermentació làctica als músculs, després passa al fetge on es forma glucosa que després tornarà al múscul Cicle de Cori. - Àcids grassos: en algues, plantes i bacteris (ja que en animals no tenen els enzims que transformen l'acetil-coA en àc. oxalacètic.) 102 103 2. L'anabolisme heteròtrof dels glúcids Gliconeogènesi o gluconeogènesi Per tal de sintetitzar una molècula de glucosa calen: 2 piruvat, 6 ATP i 2 NADH. Comparteix alguns enzims reversibles de la glicòlisi, però hi ha algunes reaccions especí ques d'aquesta via: - Conversió de l'àcid pirúvic en àcid fosfoenolpirúvic (enzim piruvat-carboxilasa).
El piruvat entra al mitocondri on és transformat en oxalacetat, un intermediari del cicle de Krebs. Aquesta reacció de carboxilació consumeix 1 ATP. Es fa en dues fases: - L'oxalacetat no pot sortir directament del mitocondri: és transformat en malat, que si que pot sortir i, un cop a fora, es torna a convertir en oxalacetat. - L'oxalacetat, ja al hialoplasma, és transformat en fosfoenolpiruvat en una reacció de descarboxilació que consumeix 1 ATP. - Transformació de la frutctosa-1,6-difosfat en fructosa-6-fosfat (al citosol, catalitzat per un enzim diferent al de la glucòlisi, en aquest cas la fructosa-1,6-difosfatasa).
- Conversió de la glucosa-6-fosfat a glucosa (al RE i després surten ambdós al citosol, catalitzat també per un altre enzim diferent de la glucòlisi, la glucosa-6-fosfatasa). 105 106 2. L'anabolisme heteròtrof dels glúcids Cèl·lula muscular 107 2. L'anabolisme heteròtrof dels glúcids Glicogenogènesi i amilogènesi - Glicogenogènesi: Transforma la glucosa-6-fosfat en glicogen a través d'enllaços α. Es dóna especialment al fetge i als músculs. Regulada per tres hormones: adrenalina i glucagó (augmenten la sortida de glucosa a la sang), i insulina (augmenta l'entrada de glucosa a les cèl·lules, disminueix la glucosa en sang).
- Amilogènesi: Transforma la glucosa-6-fosfat en midó a través d'enllaços α. Es dona als plasts de les cèl·lules vegetals per a generar midó. La molècula activadora és l'ATP El procés s'inicia a partir de la glucosa-6-fosfat que passa a glucosa-1-fosfat per acció d'una mutasa. Aquesta és activada per la unió a un nucleòtid (UDP en el cas del glicogen i ADP el midó). Es forma així UDP-glucosa i ADP-glucosa. Les unitats de glucosa activada s'uneixen per formar els polímers corresponents mitjançant enllaços α(1-4). A les rami cacions participa un enzim modi cant que forma enllaços α(1-6).
108 109 3.1 L'anabolisme heteròtrof dels lípids Els lípids amb funció de reserva més importants són els greixos o triglicèrids. La biosíntesi es fa en tres processos: - Síntesi d'àcids grassos. - Síntesi de glicerina. - Síntesi de triacilglicèrids. Es sintetitzen, per separat, àcids grassos i glicerina (propanotriol). Després s'esteri quen per formar acilglicèrids. 110 3. L'anabolisme heteròtrof dels lípids, els AA i els nucleòtids 3.1 L'anabolisme heteròtrof dels lípids Síntesi d'àcids grassos - Es fa al citosol. - Es fa unint acetils-CoA modi cats (provenen del catabolisme dels glúcids). - Els enzims que fan créixer l'àcid gras s'anomenen complex àcid gras sintetasa (SAG).
- El primer acetil-CoA transfereix el grup acetil al complex SAG. - Els altres acetil-CoA passen a maloni-CoA i es van afegint a la cadena que creix. - Generalment es forma àcid palmític (16 C). - Es consumeix bicarbonat, ATP i NADPH 111 3. L'anabolisme heteròtrof dels lípids, els AA i els nucleòtids 112 3. L'anabolisme heteròtrof dels lípids, els AA i els nucleòtids 3.1 L'anabolisme heteròtrof dels lípids Síntesi de glicerina - Es fa a partir d'un precursor de 3 carbonis de la glicòlisi (dihidroxiacetona 3-P) o amb la glicerina que es forma a la cèl·lula després de la hidròlisi dels greixos. - Per a que es pugui unir als AG ha d'estar en forma de glicerol-3-fosfat. 113 3.
L'anabolisme heteròtrof dels lípids, els AA i els nucleòtids 3.1 L'anabolisme heteròtrof dels lípids Síntesi de triacilglicèrids - La glicerina ha d'estar activada en forma de glicerol-3-P. - Els àcids grassos han d'estar també activats, units al CoA (despesa d'ATP). - Els 3 àcids grassos s'uneixen un després de l'altre. - El procés de formació del triglicèrid es produeix al reticle endoplasmàtic. - Es dona bàsicament al fetge (cèl. hepàtiques) i als adipòcits (teixit adipòs). 114 3. L'anabolisme heteròtrof dels lípids, els AA i els nucleòtids 115 3.2 L'anabolisme heteròtrof dels AA Hi ha 10 aminoàcids proteics que no podem sintetitzar i hem d'ingerir.
Els humans i molts animals som incapaços però les plantes sí que ho poden fer. Són els essencials: Leucina, isoleucina, lisina, metionina, fenilalanina, treonina, triptòfan, valina, arginina i histidina. Hi ha 10 aminoàcids que sí que podem sintetitzar. Són els no essencials: Àcid glutàmic, glutamina, prolina, àcid aspàrtic, asparagina, alanina, glicina, serina, tirosina i cisteïna. Es fan servir diversos precursors de 3 a 5 carbonis, àcids orgànics. Se'ls ha d'afegir el grup amino, que pot venir de diverses fonts: - Fixació de nitrogen atmosfèric (certs bacteris). - Captació de NH3 , NO2 - ,NO3 - (plantes i bacteris). - Captació de NH4 + lliure.
- Reciclatge altres aminoàcids (transaminació). La biosíntesi de proteïnes es fa als ribosomes a partir de l'ADN (traducció). 116 3. L'anabolisme heteròtrof dels lípids, els AA i els nucleòtids 117 3.3 L'anabolisme heteròtrof dels nucleòtids A partir de la dieta es poden obtenir pentoses, bases nitrogenades i àcid fosfòric (del que està format un nucleòtid), que es poden reutilitzar. Síntesi de nucleòtids amb bases púriques - Per obtenir adenosinamonofosfat (AMP) i guanosinamonofosfat (GMP). - Sobre una ribosa 5-fosfat es construeix una base nitrogenada púrica (es combinen diferents aminoàcids). - El nucleòsid resultant s'anomena àcid inosínic. - S'obté els nucleòsids d'A i G. 118 3.
L'anabolisme heteròtrof dels lípids, els AA i els nucleòtids 3.3 L'anabolisme heteròtrof dels nucleòtids Síntesi de nucleòtids amb bases pirimidíniques - Per fer citidinamonofosfat (CMP), timidinamonofosfat (TMP) i uridinamonofosfat (UMP). - Primer es fa una base púrica (àcid oròtic) a partir d'un aminoàcid. - Després s'uneix a una ribosa 5-P. - S'obté els nucleòsids de C, T i U. 119 3.
L'anabolisme heteròtrof dels lípids, els AA i els nucleòtids 120 Esquema general del metabolisme 121 Esquema general del metabolisme Recurs per a observar les diverses vies en detall El fet que la major part de l'energia de reserva s'acumuli en forma de triacilglicèrids és molt avantatjós pels animals que hibernen. Explica raonadament el motiu d'aquest avantatge. b) Compareu cada tipus cel·lular i extraieu conclusions relacionant el tipus cel·lular, el seu metabolisme i els processos que s'hi donen.