Metabolisme Cel·lular: Catabolisme i Anabolisme

Aquest document explica els processos fonamentals del metabolisme cel·lular, incloent el catabolisme de glúcids i lípids (respiració i fermentació), l'anabolisme (gliconeogènesi i glicogenogènesi) i el balanç energètic de la producció d'ATP.

Biologia · Selectivitat (PAU Catalunya)

6 pàgines · 6 temes · 90 flashcards · 63 preguntes tipus test

Índex

  1. Introducció al Metabolisme · p. 1
  2. Catabolisme de la Glucosa: Respiració Cel·lular · p. 1-2
  3. Catabolisme de la Glucosa: Fermentació · p. 3
  4. Anabolisme · p. 3
  5. Catabolisme dels Lípids · p. 3-4
  6. Balanç Energètic Detallat · p. 5-6

Introducció al Metabolisme

Flashcards

Què és el metabolisme?
El metabolisme és un conjunt de reaccions que tenen lloc a la cèl·lula i ens permeten utilitzar un producte final.
De quines molècules s'obté l'energia en forma d'ATP?
L'energia s'obté dels glúcids i els lípids en forma d'ATP.
Defineix el catabolisme.
El catabolisme és la fase del metabolisme que degrada substàncies grans, les oxida i en forma de petites, alliberant energia.
Quin paper té la hidròlisi en el catabolisme?
En una reacció d'hidròlisi (amb H₂O), es poden separar els fosfats i alliberar energia (ATP→ADP+Pi).

Preguntes tipus test

  1. Quina de les següents afirmacions descriu millor el metabolisme?
    • a) La destrucció de substàncies sense obtenir energia.
    • b) La creació exclusiva de substàncies grans a partir de petites.
    • c) Un conjunt de reaccions que tenen lloc a la cèl·lula per utilitzar un producte final.
    • d) El procés d'alliberar energia de cop en la cèl·lula.

    Resposta: c) Un conjunt de reaccions que tenen lloc a la cèl·lula per utilitzar un producte final.. El metabolisme és un conjunt de reaccions que es produeixen a la cèl·lula per permetre-li utilitzar un producte final i obtenir energia, no per crear substàncies grans directament ni per destruir-les sense un propòsit energètic.

  2. De quines biomolècules s'obté principalment l'energia en forma d'ATP per a la cèl·lula?
    • a) Glúcids i lípids.
    • b) Només proteïnes.
    • c) Exclusivament aigua i minerals.
    • d) Vitamines i enzims.

    Resposta: a) Glúcids i lípids.. L'energia en forma d'ATP s'obté dels glúcids i els lípids. Les proteïnes també poden ser font d'energia, però els glúcids i lípids són les principals reserves energètiques esmentades.

  3. Quina és la funció principal del catabolisme?
    • a) La síntesi de substàncies complexes a partir de simples.
    • b) La degradació de substàncies grans en petites, alliberant energia.
    • c) La producció d'energia sense cap degradació.
    • d) La formació d'ATP a partir de CO2 i H2O.

    Resposta: b) La degradació de substàncies grans en petites, alliberant energia.. El catabolisme és la fase del metabolisme on les substàncies grans s'oxiden i es degraden en substàncies més petites, alliberant energia. L'anabolisme és el procés invers, de síntesi.

Catabolisme de la Glucosa: Respiració Cel·lular

Flashcards

Què és el catabolisme de la glucosa?
És el procés on la cèl·lula utilitza la glucosa per produir ATP, la molècula energètica.
Quin és el primer procés dins del catabolisme de la glucosa per respiració cel·lular?
La glucòlisi.
On té lloc la glucòlisi?
Al citosol de la cèl·lula.
Quins són els productes finals de la glucòlisi a partir d'una molècula de glucosa?
2 piruvats, 2 ATP i 2 (NADH + H+).

Preguntes tipus test

  1. En quina part de la cèl·lula es realitza la glucòlisi?
    • a) A la matriu mitocondrial
    • b) A la membrana interna del mitocondri
    • c) Al citosol
    • d) A l'espai intermembranós

    Resposta: c) Al citosol. La glucòlisi és un procés anaerobi que té lloc exclusivament al citosol de la cèl·lula, on la glucosa es converteix en piruvat.

  2. Quins són els productes principals obtinguts de la glucòlisi per cada molècula de glucosa?
    • a) Piruvat, CO2 i aigua
    • b) Piruvat, ATP i NADH
    • c) Acetil-CoA, ATP i FADH2
    • d) Lactat i ATP

    Resposta: b) Piruvat, ATP i NADH. La fórmula de la glucòlisi indica que a partir d'una molècula de glucosa, es produeixen 2 piruvats, 2 ATP nets i 2 (NADH + H+).

  3. De quina molècula es deriva l'acetil-CoA en el procés de respiració cel·lular de la glucosa, just abans d'entrar al cicle de Krebs?
    • a) Àcid pirúvic
    • b) Àcid làctic
    • c) Glucosa
    • d) Glicerol

    Resposta: a) Àcid pirúvic. Després de la glucòlisi, els 2 àcids pirúvics entren a la matriu mitocondrial i, mitjançant la descarboxilació oxidativa, es transformen en acetil-CoA, alliberant CO2 i formant NADH+H+.

Catabolisme de la Glucosa: Fermentació

Flashcards

Quina és la principal característica del catabolisme per fermentació respecte a l'oxigen?
És un procés anaerobi, el que significa que no requereix oxigen.
Quin tipus de producte final s'obté en la fermentació?
El producte final és orgànic.
On té lloc la glucòlisi durant el procés de fermentació?
Al citosol de la cèl·lula.
Quins són els dos productes finals orgànics que es poden obtenir de la fermentació de la glucosa?
Etano o lactat.

Preguntes tipus test

  1. Quin tipus de procés és la fermentació respecte a la presència d'oxigen?
    • a) Aerobi
    • b) Anaerobi
    • c) Oxidatiu
    • d) Reductiu

    Resposta: b) Anaerobi. La fermentació és un procés que es duu a terme en absència d'oxigen, per la qual cosa es classifica com a anaerobi.

  2. Quants ATP es produeixen en la glucòlisi durant la fermentació?
    • a) 38 ATP
    • b) 2 ATP
    • c) 8 ATP
    • d) 24 ATP

    Resposta: b) 2 ATP. La rendibilitat d'ATP en la glucòlisi durant la fermentació és molt baixa, produint només 2 ATP nets.

  3. On té lloc la fermentació làctica dins de la cèl·lula?
    • a) Membrana interna del mitocondri
    • b) Matriu mitocondrial
    • c) Citosol
    • d) Nucli

    Resposta: c) Citosol. Tant la fermentació làctica com la alcohòlica tenen lloc al citosol de la cèl·lula, on es troben els enzims necessaris per a aquestes vies metabòliques.

Anabolisme

Flashcards

Què és l'anabolisme en el context del metabolisme cel·lular?
L'anabolisme és un procés on es passa de molècules senzilles a complexes (reduïdes).
On tenen lloc la majoria de les reaccions anabòliques dins de la cèl·lula?
La majoria de reaccions anabòliques es fan al citosol de la cèl·lula.
Quin tipus d'energia es requereix per a les reaccions anabòliques i com es descriuen aquestes reaccions energèticament?
Les reaccions anabòliques necessiten energia, i són reaccions endergòniques.
Defineix el procés de gliconeogènesi.
La gliconeogènesi és el procés d'obtenir glucosa a partir d'altres compostos més petits.

Preguntes tipus test

  1. Quin és el producte final general de les reaccions anabòliques?
    • a) Molècules complexes
    • b) Molècules senzilles
    • c) Productes de rebuig
    • d) Energia en forma d'ATP

    Resposta: a) Molècules complexes. L'anabolisme és un procés de síntesi on es formen molècules complexes a partir de molècules senzilles. Aquestes molècules complexes són essencials per a l'estructura i funció cel·lular.

  2. On tenen lloc la majoria de les reaccions anabòliques dins de la cèl·lula?
    • a) Matriu mitocondrial
    • b) Citosol
    • c) Membrana interna del mitocondri
    • d) Nucli cel·lular

    Resposta: b) Citosol. La majoria de les reaccions anabòliques, així com moltes rutes metabòliques, tenen lloc al citosol de la cèl·lula. Altres compartiments com la matriu mitocondrial estan més associats amb processos catabòlics.

  3. Quina molècula proporciona l'energia necessària per a les reaccions de síntesi en l'anabolisme?
    • a) ATP
    • b) NAD+
    • c) Glucosa
    • d) Piruvat

    Resposta: a) ATP. Les reaccions anabòliques són processos de síntesi que requereixen un aport d'energia, la qual és subministrada principalment per l'ATP. L'ATP s'hidrolitza a ADP i Pi, alliberant l'energia necessària.

Catabolisme dels Lípids

Flashcards

Quin és l'objectiu principal del catabolisme dels lípids?
Trencar l'àcid gras en molècules molt petites per generar molts ATP.
On té lloc la lipòlisi?
Al teixit adipós.
Què es separa durant la lipòlisi?
Els greixos com el triacilglicèrid de la glicerina.
Quin és el producte final de la lipòlisi que s'utilitza per a la beta oxidació?
Àcids grassos.

Preguntes tipus test

  1. Quin és el teixit principal on té lloc la lipòlisi?
    • a) Fetge
    • b) Múscul
    • c) Teixit adipós
    • d) Ronyó

    Resposta: c) Teixit adipós. La lipòlisi, el procés de trencament dels greixos, té lloc específicament al teixit adipós.

  2. Quina molècula és el producte final de la beta oxidació que entra al cicle de Krebs?
    • a) Glicerol
    • b) Piruvat
    • c) Àcid gras
    • d) Acetil-CoA

    Resposta: d) Acetil-CoA. La beta oxidació transforma l'acil-CoA en acetil-CoA, que és la molècula que finalment entra al cicle de Krebs per continuar amb la generació d'energia.

  3. Quants ATP aproximadament es produeixen a partir d'una molècula d'àcid palmític (16 carbonis) en el catabolisme complet dels lípids?
    • a) 30-32 ATP
    • b) 38 ATP
    • c) 106 ATP
    • d) 129 ATP

    Resposta: d) 129 ATP. El balanç total d'ATP per a una molècula d'àcid palmític és d'aproximadament 129 ATP, que és significativament més elevat que el de la glucosa.

Balanç Energètic Detallat

Flashcards

Quin és el balanç energètic de la glucòlisi en termes d'ATP i NADH?
La glucòlisi produeix un guany net de 2 ATP i 2 NADH + H+ a partir d'una molècula de glucosa.
Quins productes energètics s'obtenen durant la descarboxilació oxidativa dels dos piruvats?
La descarboxilació oxidativa converteix el piruvat en acetil-CoA, produint 2 NADH + H+ per cada molècula de glucosa original (ja que hi ha dos piruvats).
Quins coenzims reduïts i quina molècula d'alta energia es generen en una volta del cicle de Krebs?
En una volta del cicle de Krebs a partir d'un acetil-CoA, s'obtenen 3 NADH, 1 FADH2 i 1 GTP.
On té lloc la fosforilació oxidativa dins de la cèl·lula?
La fosforilació oxidativa té lloc a la membrana interna del mitocondri.

Preguntes tipus test

  1. Quants ATP nets es produeixen directament durant la glucòlisi?
    • a) 0 ATP
    • b) 2 ATP
    • c) 4 ATP
    • d) 6 ATP

    Resposta: b) 2 ATP. El document especifica que durant la glucòlisi s'obtenen 2 ATP de forma neta, directament en el citosol.

  2. Quants ATP s'espera obtenir de la cadena de transport d'electrons a partir dels NADH generats en la descarboxilació oxidativa de la glucosa?
    • a) 2,5 ATP
    • b) 3 ATP
    • c) 5 ATP
    • d) 7,5 ATP

    Resposta: c) 5 ATP. Cada NADH es valora en 2,5 ATP en la cadena de transport d'electrons, i dos NADH es produeixen per la descarboxilació oxidativa dels dos piruvats, resultant en 2 x 2,5 = 5 ATP.

  3. Quantes molècules de NADH i FADH2 es generen de la beta oxidació completa d'un àcid palmític de 16 carbonis?
    • a) 7 NADH i 7 FADH2
    • b) 8 NADH i 8 FADH2
    • c) 7 NADH i 8 FADH2
    • d) 8 NADH i 7 FADH2

    Resposta: a) 7 NADH i 7 FADH2. Un àcid palmític de 16 carbonis fa 7 voltes de beta oxidació. A cada volta es genera 1 NADH i 1 FADH2. Per tant, 7 NADH i 7 FADH2 en total. A més, produeix 8 Acetil-CoA.

I 66 flashcards i 45 preguntes més al document.

Text del document

METABOLISME El metabolisme és un conjunt de reaccions que tenen lloc a la cèl·lula i ens permeten utilitzar un producte final. L'energia en forma d'ATP s'obté dels glúcids i els lípids, una part de l'adenina s'utilitza com a molècula energètica. CATABOLISME . . Fase del metabolisme que degrada substàncies, les substàncies grans s'oxiden i se'n formen de petites. Si hi ha una reacció d'hidròlisi (amb H O) es poden separar els fosfats i alliberar energia (ATP ADP+Pi). Per fer oxidacions i que no s'alliberi tota l'energia de cop (perquè sinó la cèl·lula moriria), s'utilitza NAD+ i una cadena de transport d'electrons per alliberar-la gradualment al llarg de la reacció (reaccions redox).

Catabolisme de la glucosa La glucosa és el producte final de la fotosíntesi i quan aquestes s'ingereixen proporcionen glucosa als organismes. Moltes vegades està en una molècula més complexa (midó: cadena de glucoses enganxades), per tant, el cos primer haurà de degradar el midó i després les glucoses que quedin lliures per fer energia. Quan una cèl·lula necessita energia utilitza la glucosa per produir ATP.

La glucosa es pot oxidar per: CATABOLISME PER RESPIRACIÓ es transmeten electrons de matèria orgànica a inorgànica respiració aeròbica: a través de l'oxigen la reacció es redueix i es forma aigua respiració anaeròbica: es redueixen ions nitrats i es produeixen ions nitrit Glucòlisi Procés anaerobi que té lloc al citosol de la cèl·lula, és una reacció on passem de glucosa a piruvat. FÓRMULA: Glucosa + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ 2 piruvats + 2 ATP + 2 (NADH + H+ ) Descarboxilació oxidativa Els 2 àcids pirúvics entren a la matriu mitocondrial. Reacció on es passa d'àcid pirúvic a acetil-CoA.

descarboxilació: el piruvat perd un dels tres carbonis en forma de CO2 deshidrogenació: els altres dos carbonis s'oxiden i el piruvat es converteix en acetil. Els protons que perd el piruvat es traslladen al NAD+ convertint-lo en NADH+H+ unió del coenzim: l'acetil format anteriorment s'ajunta amb un coenzim A (CoA) Cicle de Krebs / cicle de l'àcid cítric L'acetil-CoA entra al cicle de Krebs, que té lloc a la matriu mitocondrial i és un procés aerobi. Fa un seguit de processos per degradar i transformar l'acetil-CoA en altres productes. Fosforilació oxidativa La fosforilació oxidativa té lloc a la membrana interna del mitocondri.

Els NADH i FADH generats en el cicle de Krebs cedeixen electrons a la cadena transportadora d'electrons i van passant d'una molècula a l'altra. Mentrestant, aquest pas d'electrons permet bombar protons (H ) des de la matriu mitocondrial cap a l'espai intermembranós. Quan els protons volen tornar a entrar a la matriu, ho fan a través de l'enzim ATP-sintetasa, que utilitza aquests protons per sintetitzar ATP. Finalment, els electrons arriben a l'acceptor final que és l'oxigen (O ), i juntament amb protons forma aigua (H O).

BALANÇ TOTAL: 8 + 6 + 24 = 38 ATP considerant que n'hem perdut 2 a la glicòlisi CATABOLISME PER FERMENTACIÓ És un procés anaerobi, per tant, ha de buscar ATP d'una altra manera que no sigui amb l'oxigen. El producte final és orgànic, ja que no hi ha la cadena de transport d'electrons. Tot i que la rendibilitat d'ATP és molt baixa (2 ATP produïts en la glucòlisi) permet regenerar el NAD+ necessari perquè la glucòlisi continuï. Glucòlisi És el mateix procés que en el catabolisme per respiració, primer es passa de glucosa a piruvat, i si no hi ha oxigen al medi es fa la fermentació, creant etanol o lactat. Fermentació làctica Té lloc al citosol de la cèl·lula.

Dels dos piruvats obtinguts a la glicòlisi 2 lactats. Fermentació alcohòlica Té lloc al citosol de la cèl·lula. Els llevats degraden els líquids (cervesa o vi) utilitzant l'oxigen, i quan s'acaba fan la fermentació. Dels dos piruvats obtinguts a la glicòlisi s'alliberen 2 CO2 i el producte són 2 etanols. ANABOLISME . .

La majoria de reaccions es fan al citosol de la cèl·lula És un procés on es passa de molècules senzilles a complexes (reduïdes), com que hi ha reaccions de síntesi (ADP+Pi ATP) es necessita energia i són reaccions endergòniques: aquesta energia dels ATP està dins els enllaços, i quan trenquem els ATP l'energia s'allibera GLICONEOGÈNESI: Procés d'obtenir glucosa a partir d'altres compostos més petits. No només el piruvat pot crear glucosa en cèl·lules animals, sinó que els aminoàcids, el glicerol, el lactat també. Cicle de cori el lactat s'origina i acumula als músculs, passa al fetge a través de la sang i allà, mitjançant gliconeogènesi, es transforma en glucosa.

GLICOGENOGÈNESI Com fem el glicogen a partir de la glucosa. Va més bé com a reserva energètica per controlar el nivell de sucre en el cos, perquè així la glucosa en sang no augmentarà, evitant possibles malalties. Catabolisme dels lípids Dels lípids obtenim més energia, per tant, busquem trencar l'àcid gras en molècules molt petites i generar molts ATP. Lipòlisi Té lloc al teixit adipós. Separar (trencar) els greixos com el triacilglicèrid de la glicerina, i així tenir els àcids grassos per fer la beta oxidació.

Beta oxidació (procés cíclic) Té lloc a la matriu mitocondrial L'àcid gras no pot entrar directament al mitocondri, així que primer es converteix en acil-CoA, quan fa la beta oxidació passa a acetil-CoA. ex: àcid palmític Partint dels carbonis totals, a cada volta s'obté: 1 NADH + H+ , 1 FADH2 i amb dos carbonis de l'Acil-CoA es genera 1 Acetil-CoA. Al final del procés, de l'Acil-CoA de 4 carbonis es fan 2 Acetil-CoA Una molècula de 16 carbonis farà 7 voltes (reaccions), però produirà 8 Acetil-CoA perquè a l'últim en produeix 2.

Cicle de Krebs El mateix procés que els glúcids, però com al pas previ del cicle de Krebs els lípids produeixen molts més Acetils-CoA, al cicle de Krebs es produirà molta més energia en forma d'ATP (106 ATP aprox.). A més, a la beta oxidació es produeixen NADH i FADH2 que també proporcionen ATP. Cadena transportadora d'electrons El mateix procés que els glúcids, però com passaran molts més protons per l'ATP-sintetasa, es generaran molts més ATP. D'ON SURTEN ELS ATP PRODUÏTS PER LA GLUCOSA?

1 glucosa + 2 ADP + 2Pi + 2NAD+ - 2 ATP (glicòlisi) 2 piruvats + 2 ATP + 2H20 + 2NADH + 2H+ 2 NADH x 2,5 = 5 ATP 2 piruvats – (descarboxilació oxidativa) 2 acetilCoA + 2 NAHD + 2H+ 2 NADH x 2,5 = 5 ATP 1 volta al cicle de Krebs (d'1 acetilCoA) · 2 CO2 · 1 FADH2 · 3 NADH · 1 GTP 2 voltes (2 acetilCoA) · 4 CO2 · 2 FADH2 x 1,5 = 3 ATP · 6 NADH x 2,5 = 15 ATP · 2 GTP = 2 ATP Per tant, el total serien 32 ATP, però si considerem els 2 que hem perdut a la glicòlisi serien 30 ATP. A part, en aquests càlculs hem considerat que cada FADH produeix 1,5 ATP, cada NADH 2,5 ATP i cada GTP 1 ATP. Durant el procés de glicòlisi, l'NAD+ es transforma en 2 NADH i 2 H+ .

Durant el procés de transport d'electrons, els H+ van cap al medi, fent que hi hagi una alta concentració. Per equilibrar-lo a dalt i a baix, l'ATP sintetasa utilitza els protons del medi per formar ATP. Els NADH que s'utilitzen no s'eliminen sinó que es torna a transformar en NAD+ per reutilitzar-se acetilcoa-acid gras lipogènesi acid gras-triacilglicèrid esterificació D'ON SURTEN ELS ATP PRODUÏTS PELS LÍPIDS?

A la lipòlisi - 2 ATP 1 volta de la beta oxidació + 1 NADH 3 ATP + 1 FADH2 2 ATP en el cas de l'àcid palmític que té 16C, com fa 7 voltes a la beta oxidació serà 7x(3+2)=35 ATP 1 volta al cicle de Krebs + 3 NADH 3x3 = 9 atp + 1 FADH2 2 ATP + 1 GTP 1 ATP com l'àcid gras de 16C produeix 8 Acetil-CoA serà 8X(9+2+1)=96 ATP Per tant, el total d'ATP aproximat que surten d'un lípid són 129 ATP, tenint en compte que durant la lipòlisi n'hem perdut 2 i que per cada NADH surten 3 ATP i per cada FADH2 en surten 2.

Més apunts de Biologia

Exàmens, temes i apunts de Biologia

Exámenes oficiales en PDF y soluciones: examenselectivitat.cat