Introducció al Metabolisme
Tipus de Metabolisme
Flashcards
- Què és el catabolisme?
- El catabolisme és el conjunt de vies metabòliques de destrucció o degradació dels compostos orgànics.
- Quin tipus de reaccions són les catabòliques pel que fa a l'energia?
- Les reaccions catabòliques són exergòniques, és a dir, alliberen energia.
- Quina és la finalitat principal del catabolisme hidrolític?
- La finalitat del catabolisme hidrolític no és obtenir energia directament, sinó obtenir molècules simples que seran oxidades per obtenir energia o usades per formar nous polímers.
- Pots donar un exemple de catabolisme hidrolític?
- Un exemple de catabolisme hidrolític és la digestió.
Preguntes tipus test
- Quina és la principal diferència entre catabolisme i anabolisme pel que fa a l'energia?
- a) El catabolisme consumeix ATP, mentre que l'anabolisme el produeix.
- b) El catabolisme allibera energia, mentre que l'anabolisme la requereix.
- c) Ambdues vies sempre alliberen energia.
- d) L'anabolisme degrada molècules, i el catabolisme les sintetitza.
Resposta: b) El catabolisme allibera energia, mentre que l'anabolisme la requereix.. El catabolisme allibera energia (exergònic) en trencar molècules, mentre que l'anabolisme consumeix energia (endergònic) per construir-les.
- Quin tipus de catabolisme es dedica a trencar macromolècules per obtenir molècules més senzilles, sense que la seva finalitat principal sigui l'obtenció directa d'energia?
- a) Catabolisme hidrolític
- b) Catabolisme oxidatiu o energètic
- c) Anabolisme heteròtrof
- d) Anabolisme autòtrof
Resposta: a) Catabolisme hidrolític. El catabolisme hidrolític es caracteritza per trencar macromolècules en molècules més senzilles mitjançant hidròlisi, sense que l'objectiu principal sigui l'obtenció d'energia immediata, sinó la preparació per a processos posteriors o la formació de nous polímers.
- Quin dels següents NO és un tipus de treball biològic per al qual s'utilitza l'energia (ATP) obtinguda del catabolisme oxidatiu?
- a) Mecànic
- b) De transport
- c) Químic
- d) Lumínic
Resposta: d) Lumínic. El treball mecànic (moviment), el de transport (substàncies a través de membranes) i el químic (processos de síntesi) són els tres tipus de treball biològic esmentats que utilitzen l'ATP del catabolisme oxidatiu. El treball lumínic no és un tipus de treball biològic directament associat a l'ús d'ATP en aquest context.
Reaccions Químiques i Energia
Flashcards
- Què és el complex activat en una reacció química?
- És un pas intermedi on els enllaços dels reactius estan molt dèbils i els dels productes s'estan formant.
- Què s'entén per energia d'activació?
- És l'energia mínima necessària perquè una reacció química es produeixi correctament.
- Com s'anomena l'energia continguda en les reaccions químiques?
- L'energia lliure o energia de Gibbs (G).
- Quina relació energètica hi ha entre productes i reactius en reaccions espontànies?
- Les molècules finals (productes) contenen menys energia que les inicials (reactius).
Preguntes tipus test
- Quin és el terme que descriu la transformació de reactius en productes en una reacció química?
- a) Complex d'inhibició
- b) Energia lliure
- c) Reacció química
- d) Punt d'equilibri
Resposta: c) Reacció química. Una reacció química és el procés fonamental on els reactius es transformen en productes, sovint passant per un complex activat.
- Quina energia és indispensable perquè les reaccions químiques es produeixin correctament?
- a) Energia potencial
- b) Energia d'activació
- c) Energia cinètica
- d) Energia de Gibbs
Resposta: b) Energia d'activació. L'energia d'activació és la barrera energètica mínima que els reactius han de superar perquè la reacció es pugui dur a terme.
- Quina afirmació és correcta sobre el 'complex activat' en una reacció química?
- a) És l'estat on els productes ja estan totalment formats.
- b) És un pas intermedi on els enllaços dels reactius són molt estables.
- c) És el punt on els enllaços dels reactius estan molt dèbils i els dels productes s'estan formant.
- d) És un estat on no es requereix energia d'activació.
Resposta: c) És el punt on els enllaços dels reactius estan molt dèbils i els dels productes s'estan formant.. El complex activat és un estat de transició on la reorganització dels enllaços està en curs, amb els enllaços dels reactius debilitant-se i els dels productes començant a formar-se.
Enzims: Estructura i Propietats
Flashcards
- Què són els biocatalitzadors o enzims?
- Són catalitzadors que acceleren les reaccions químiques dins de les cèl·lules.
- Quins són els dos tipus principals de biocatalitzadors esmentats?
- Les proteïnes globulars i els riboenzims.
- Què són els isoenzims?
- Són enzims que tenen formes variades i, per tant, funcions diferents, com la lactat deshidrogenasa.
- Els enzims es consumeixen durant les reaccions que catalitzen?
- No, una propietat comuna dels enzims és que no es consumeixen durant la reacció.
Preguntes tipus test
- Quina és una propietat comuna dels enzims pel que fa a la variació d'energia de les reaccions?
- a) Augmenten l'energia lliure de la reacció.
- b) No canvien la variació d'energia de la reacció.
- c) Sempre alliberen energia durant la reacció.
- d) Absorbeixen energia per funcionar.
Resposta: b) No canvien la variació d'energia de la reacció.. Una de les propietats comunes dels enzims és que no canvien la variació d'energia de la reacció, només n'acceleren la velocitat.
- Quin tipus de biocatalitzador està format per molècules d'àcids ribonucleics?
- a) Proteïnes globulars.
- b) Isoenzims.
- c) Riboenzims.
- d) Apoenzims.
Resposta: c) Riboenzims.. Els riboenzims són molècules d'àcids ribonucleics (ARN) amb funcions catalítiques, a diferència de la majoria d'enzims que són proteïnes globulars.
- Com s'anomena la part no proteica d'un holoenzim?
- a) Cofactor.
- b) Substrat.
- c) Aminoàcid fixador.
- d) Ribozim.
Resposta: a) Cofactor.. Un holoenzim és un enzim conjugat que consta d'un grup proteic (apoenzim) i una part no proteica anomenada cofactor.
Mecanisme d'Acció i Especificitat Enzimàtica
Flashcards
- Què són els apoenzims?
- Els apoenzims són enzims simples o proteics, formats per una o diverses cadenes polipeptídiques, sense cap component no proteic.
- Què són els holoenzims?
- Els holoenzims són enzims conjugats, formats per un grup proteic (l'apoenzim) i una part no proteica anomenada cofactor.
- Anomena dos exemples de cofactors inorgànics.
- Els cofactors inorgànics inclouen ions metàl·lics com el ferro (Fe) i el magnesi (Mg).
- Quina és la principal diferència en la unió entre coenzims i grups prostètics a l'apoenzim?
- Els coenzims s'uneixen a l'apoenzim mitjançant enllaços temporals i febles, mentre que els grups prostètics s'uneixen de manera permanent amb enllaços forts.
Preguntes tipus test
- Quin d'aquests components NO és un element addicional que forma part d'un holoenzim, sinó que l'apoenzim pot ser-ho?
- a) Un apoenzim
- b) Un cofactor inorgànic
- c) Un cofactor orgànic
- d) Una holoproteïna
Resposta: d) Una holoproteïna. Un holoenzim està format per un apoenzim (la part proteica) i un cofactor (la part no proteica, que pot ser inorgànica o orgànica). Les holoproteïnes són apoenzims simples, sense cofactor addicional, i no formen part d'un holoenzim com a tal, sinó que l'apoenzim pot ser una holoproteïna.
- Què defineix principalment un apoenzim?
- a) Està format només per cadenes polipeptídiques.
- b) Conté un cofactor inorgànic.
- c) És la part no proteica d'un holoenzim.
- d) Sempre és un riboenzim.
Resposta: a) Està format només per cadenes polipeptídiques.. Un apoenzim es defineix com un enzim simple o proteic, compost únicament per una o diverses cadenes polipeptídiques, sense la presència de cap cofactor no proteic.
- On s'uneix el substrat a un enzim per iniciar la reacció catalítica?
- a) Al centre regulador
- b) A qualsevol part de la superfície de l'enzim
- c) Al centre actiu
- d) Al cofactor
Resposta: c) Al centre actiu. El substrat s'uneix específicament al centre actiu de l'enzim. Aquest lloc és on es produeix la catàlisi.
Coenzims i Classificació dels Enzims
Flashcards
- Què són els coenzims?
- Són compostos orgànics no proteics que s'uneixen temporalment i mitjançant enllaços febles a la part proteica d'un enzim.
- Quina és la funció principal d'un coenzim en una reacció enzimàtica?
- Actuen com a transportadors temporals de grups químics o electrons durant la reacció, ajudant els enzims a catalitzar-la.
- De quina biomolècula solen derivar els coenzims?
- Molts coenzims deriven de vitamines, com el NAD+ de la niacina o el FAD de la riboflavina.
- Es pot utilitzar un mateix coenzim per a diferents enzims?
- Un coenzim pot ser utilitzat per a diversos enzims i es modifiquen, acceptant o perdent grups químics.
Preguntes tipus test
- Quina de les següents és una característica clau dels coenzims pel que fa a la seva participació en les reaccions?
- a) Es consumeixen completament durant la reacció.
- b) No canvien la seva estructura en cap moment.
- c) Es modifiquen, acceptant o perdent grups químics.
- d) S'uneixen de forma covalent i permanent a l'enzim.
Resposta: c) Es modifiquen, acceptant o perdent grups químics.. Els coenzims es modifiquen durant la reacció, acceptant o perdent grups químics, protons o electrons, i després tornen al seu estat inicial o són regenerats per participar en altres reaccions.
- Quin dels següents coenzims deriva de la riboflavina?
- a) NAD+
- b) FAD
- c) AMP
- d) Coenzim A
Resposta: b) FAD. El FAD (flavin adenina dinucleòtid) és un coenzim d'oxidació-reducció que deriva de la riboflavina (vitamina B2).
- Quina és la funció principal dels coenzims d'oxidació-reducció?
- a) Transportar protons i electrons.
- b) Trencar enllaços amb molècules d'aigua.
- c) Transferir grups fosfat.
- d) Formar enllaços dobles.
Resposta: a) Transportar protons i electrons.. Els coenzims d'oxidació-reducció són els encarregats de transportar protons (H+), electrons (e-), ions hidrur (H-) o àtoms d'hidrogen (H), facilitant les reaccions redox.
Factors que Afecten l'Activitat Enzimàtica
Flashcards
- Què representa la constant de Michaelis (Km) en relació amb l'activitat enzimàtica?
- La constant de Michaelis (Km) és la concentració de substrat a la qual la velocitat de la reacció enzimàtica és la meitat de la velocitat màxima (Vmax).
- Com afecta la concentració de substrat a la velocitat de reacció enzimàtica?
- A mesura que la concentració de substrat augmenta, la velocitat de reacció també ho fa fins que l'enzim se satura i ja no pot reaccionar més, ja que totes les molècules de l'enzim estan ocupades pel substrat.
- Quin és l'efecte del pH sobre l'activitat enzimàtica?
- Un enzim actua dins un interval de pH específic, i dins d'aquest interval hi ha un pH òptim on la seva activitat és màxima. Fora d'aquest rang, l'enzim pot desnaturalitzar-se i perdre la seva funció.
- Descriu la relació entre la temperatura i l'activitat enzimàtica.
- L'activitat enzimàtica augmenta amb la temperatura fins a un punt òptim, ja que hi ha més moviments moleculars que faciliten la trobada entre l'enzim i el substrat. Però, si la temperatura supera aquest punt òptim, l'enzim es desnaturalitza i la seva activitat finalitza.
Preguntes tipus test
- Què passa amb la velocitat de reacció enzimàtica quan s'augmenta contínuament la concentració de substrat?
- a) La velocitat de reacció disminueix linealment.
- b) La velocitat de reacció augmenta fins a la saturació de l'enzim.
- c) La Km augmenta significativament.
- d) L'enzim es desnaturalitza.
Resposta: b) La velocitat de reacció augmenta fins a la saturació de l'enzim.. Quan la concentració de substrat augmenta, la velocitat de la reacció augmenta fins a un punt en què l'enzim se satura, ja que totes les seves molècules estan ocupades pel substrat. A partir d'aquest punt, la velocitat es manté constant (Vmax), independentment de l'augment de substrat.
- Segons Michaelis-Menten, què indica la Km?
- a) La concentració de substrat on la velocitat de reacció és la meitat de la Vmax.
- b) La velocitat màxima de reacció que pot assolir un enzim.
- c) El pH òptim per a l'activitat de l'enzim.
- d) La temperatura a la qual l'enzim es desnaturalitza.
Resposta: a) La concentració de substrat on la velocitat de reacció és la meitat de la Vmax.. La Km (constant de Michaelis) es defineix com la concentració de substrat a la qual la velocitat de la reacció enzimàtica és exactament la meitat de la velocitat màxima (Vmax). És un indicador de l'afinitat de l'enzim pel seu substrat: una Km baixa indica alta afinitat.
- Què succeeix amb l'activitat d'un enzim si el pH de l'entorn s'allunya significativament del seu pH òptim?
- a) L'enzim augmenta la seva afinitat pel substrat.
- b) La velocitat de reacció es manté constant.
- c) L'enzim canvia la seva especificitat.
- d) L'enzim pot desnaturalitzar-se i perdre la seva activitat.
Resposta: d) L'enzim pot desnaturalitzar-se i perdre la seva activitat.. Cada enzim té un pH òptim on la seva estructura tridimensional és estable i la seva activitat és màxima. Desviacions significatives d'aquest pH òptim, tant a valors molt àcids com molt bàsics, poden provocar la desnaturalització de l'enzim, alterant la seva estructura i, per tant, fent que perdi la seva activitat catalítica.
Vitamines
Flashcards
- Què són les vitamines per als animals?
- Substàncies orgàniques que els animals no podem sintetitzar.
- Com obtenen els animals les vitamines?
- A través de la dieta.
- Quin nom rep la manca total d'una vitamina?
- Avitaminosi.
- Quina és la forma en què les vitamines es troben sovint en els aliments abans de ser actives?
- Provitamines.
Preguntes tipus test
- Quina de les següents afirmacions és correcta respecte a les vitamines?
- a) Són sintetitzades per la majoria d'animals.
- b) Aporten una gran quantitat d'energia a l'organisme.
- c) Són substàncies orgàniques que s'obtenen principalment a través de la dieta en animals.
- d) Són molt estables a la calor i la llum.
Resposta: c) Són substàncies orgàniques que s'obtenen principalment a través de la dieta en animals.. Les vitamines són substàncies orgàniques essencials que els animals no poden sintetitzar i, per tant, les obtenen a través de la dieta. No donen energia i són làbils (fàcilment destruïbles).
- Si una persona presenta una manca total de vitamina D, quina condició s'aplica?
- a) Hipervitaminosi
- b) Provitaminosi
- c) Avitaminosi
- d) Coenzimosi
Resposta: c) Avitaminosi. La manca total de vitamina es denomina avitaminosi. La hipervitaminosi és l'excés, i les altres opcions no són termes per a aquesta condició.
- Quin grup de vitamines és conegut per actuar bé com a coenzims i ser eliminat per l'orina en excés?
- a) Vitamines liposolubles A, D, K, E
- b) Vitamines hidrosolubles B i C
- c) Totes les vitamines, tant liposolubles com hidrosolubles
- d) Només la vitamina K i E
Resposta: b) Vitamines hidrosolubles B i C. Les vitamines hidrosolubles (Grup B i C) es dissolen bé en aigua, actuen com a coenzims i el seu excés pot ser eliminat per l'orina.
Classificació dels Éssers Vius segons el Metabolisme i Respiració
Flashcards
- Quines són les fonts de carboni i energia per als organismes fotoautòtrofs?
- Els fotoautòtrofs utilitzen la llum com a font d'energia i el CO2 (matèria inorgànica) com a font de carboni.
- Com s'alimenten els organismes fotoheteròtrofs?
- Els fotoheteròtrofs utilitzen la llum com a font d'energia i compostos orgànics (com l'acetat) com a font de carboni.
- Quina és la font d'energia i carboni per als quimioautòtrofs?
- Els quimioautòtrofs o quimiolitòtrofs obtenen energia de compostos químics inorgànics (quimiosíntesi) i utilitzen CO2 com a font de carboni.
- Quins organismes són exemples de quimioheteròtrofs?
- Animals, fongs i bacteris simbiòtics són exemples d'organismes quimioheteròtrofs.
Preguntes tipus test
- Quines són les fonts d'energia i carboni que caracteritzen un organisme fotoautòtrof?
- a) Compostos químics i matèria orgànica.
- b) Llum i CO2.
- c) Llum i matèria orgànica.
- d) Compostos químics i CO2.
Resposta: b) Llum i CO2.. Els fotoautòtrofs, com les plantes verdes i cianobacteris, utilitzen la llum com a font d'energia i el diòxid de carboni (CO2) com a font de carboni per sintetitzar els seus propis nutrients.
- Quina afirmació descriu millor un organisme quimioheteròtrof?
- a) Utilitzen la llum com a font d'energia.
- b) Sintetitzen els seus propis compostos orgànics a partir de CO2.
- c) Obtenen energia i carboni de compostos orgànics.
- d) Són exclusivament organismes anaerobis estrictes.
Resposta: c) Obtenen energia i carboni de compostos orgànics.. Els quimioheteròtrofs, com els animals i els fongs, obtenen tant l'energia com el carboni de compostos orgànics complexes que ingereixen d'altres éssers vius o del seu entorn.
- Els bacteris verds i vermells no provinents del sofre es classifiquen com a fotoheteròtrofs. Què implica aquesta classificació?
- a) Sintetitzen els seus nutrients a partir de compostos químics inorgànics.
- b) Són organismes que viuen en absència d'oxigen.
- c) Obtenen energia de la llum i utilitzen CO2 com a font de carboni.
- d) Utilitzen la llum com a energia i matèria orgànica com a font de carboni.
Resposta: d) Utilitzen la llum com a energia i matèria orgànica com a font de carboni.. Els bacteris verds i vermells no provinents del sofre són exemples de fotoheteròtrofs. Això significa que utilitzen la llum com a font d'energia, però necessiten compostos orgànics com a font de carboni, no CO2.
I 48 flashcards i 32 preguntes més al document.
Text del document
TEMA 3: METABOLISME INTRODUCCIÓ Definició: Conjunt de reaccions químiques que tenen lloc en els éssers vius mitjançant les quals es realitzen intercanvis i transformacions de matèria i energia. Aquestes reaccions són catalitzades enzimàticament durant la digestió i descomposició dels nutrients a l'interior de les cèl·lules. Funcions: El metabolisme ens ajuda a obtenir l'energia química dels nutrients, a més de transformar les molècules d'aquests (proteïnes) en unitats constitutives precursores (aminoàcids) dels components macromoleculars de les cèl·lules.
D'altra banda, també s'ocupen d'unir aquests aa per formar les diverses proteïnes, àcids nucleics, lípids, polisacàrids i altres components cel·lulars necessaris per a l'organisme. Per acabar, el metabolisme és capaç de sintetitzar i degradar aquelles biomolècules amb funcions especialitzades. Ruta o via metabòlica: És el conjunt de reaccions químiques en les que el producte d'una de les reaccions es converteix en el substrat (reactiu) de la següent. En molts casos, hi ha diversos productes finals a partir d'un sol substrat inicial. Les substàncies que intervenen en una via metabòlica, s'anomenen metabòlits.
1 Tipus de metabolisme: Catabolisme; Vies metabòliques de destrucció o degradació dels compostos orgànics, són a més reaccions exergòniques, és a dir, allïberen energia. (Convergent) - Hidrolític: Trenca per hidròlisi les macromolècules per donar molècules més senzilles. La seva finalitat no és obtenir energia, sinó obtenir molècules simples que passaran a ser oxidades i, per tant, s'obtindrà energia o bé seran usades per formar nous polímers o macromolècules. Un exemple és la digestió. - Oxidatiu o energètic: Processos d'oxidació en els quals s'oxiden molècules orgàniques senzilles, com bé seria la glucosa, els àcids grasos, aminoàcids, etc.
Amb això, obtenim energia en forma d'ATP que es fa servir per fer un treball biològic dividit en tres tipus: El mecànic, és a dir, el que permet el moviment; El de transport, que transporta substàncies a través de les membranes; El químic, que són processos metabòlics de síntesi, on es creen substàncies orgàniques complexes a partir de substàncies més senzilles. Un exemple seria la glucosa que es transforma en glucògen o els monosacàrids en polisacàrids. Anabolisme; Consisteix en formar molècules orgàniques complexes, a partir de molècules orgàniques més senzilles, per fer-ho, necessita energia en forma d'ATP, per tant, són reaccions endergòniques.
(Divergent) - Heteròtrof: Inclou les substàncies orgàniques utilitzades com a aliment a partir dels quals, podem transformar-los en compostos orgànics més senzills en el catabolisme, per així obtenir energia en forma d'ATP, i amb tot això, podem fabricar molècules noves i complexes mitjançant l'anabolisme general. - Autòtrof: Tenen un altre anabolisme previ, en el qual se sintetitzen molècules orgàniques senzilles a partir de matèria inorgànica (CO2, sals minerals, H2O). Per aquesta síntesi, necessitem energia, hi ha dues maneres d'obtenir-la, mitjançant la llum (organismes fotosintètics) i reaccions químiques 2 (organismes quimiosintètics). S'obté ATP per sintetitzar els compostos orgànics.
LES REACCIONS QUÍMIQUES I ELS CATALITZADORS Reaccions químiques: Es produeix la transformació de reactius en productes, ara bé, hi ha un pas entremig d'aquests que s'anomena complex activat, en el que els enllaços dels reactius estan molt dèbils i els dels productes s'estan formant. Per tal que es produeixin correctament aquestes reaccions, es necessita energia d'activació. D'altra banda, les reaccions químiques solen anar acompanyades d'una absorció o alliberament d'energia a conseqüència del trencament i de la formació d'enllaços. L'energia continguda en aquestes s'anomena energia lliure i en reaccions espontànies les molècules finals en contenen menys que les inicials.
Tipus de reaccions químiques DG > 0 DG < 0 L'energia final és més alta que la del L'energia final és menor a la inicial, principi, requereixen de més energia. s'allibera energia. G= gibbs = energia lliure Si disminuim l'energia, podem accelerar la velocitat de la reacció: - Pujant la temperatura: Augmenta l'energia cinètica de les molècules. - Utilitzant catalitzadors: Disminueix l'energia d'activació, per això són capaços d'accelerar el procés. 3 BIOCATALITZADORS / ENZIMS Les reaccions químiques que tenen lloc a les cèl·lules solen ocórrer en presència de catalitzadors anomenats biocatalitzadors o enzims.
N'hi ha de dos tipus: En primer lloc tenim les proteïnes globulars, estan formades per cadenes polipeptídiques que es pleguen per donar lloc a una estructura tridimensional. La seva estructura està definida per la seqüència d'aa, per tant, en el cas de modificar algun dels aminoàcids que formen els enzims, aquests poden canviar les seves propietats, i a més, al ser proteïnes es poden desnaturalitzar i poden perdre la seva funció. D'altra banda, hi ha els riboenzims que són molècules d'àcids ribonucleics amb funcions catalítiques, són capaços d'afegir o treure nucleòtids sense que es consumeixin.
Hi ha enzims capaços de tenir formes variades, i per tant, funcions diferents, s'anomenen isoenzims i com a exemples trobaríem la lactat deshidrogenasa.
Propietats dels enzims Propietats comunes Propietats específiques · Actuen en quantitats molt petites · Acceleren les reaccions químiques · No canvien la variació d'energia · No es consumeix durant la reacció · Solen ser molt específiques · Actuen sempre a la temperatura de l'ésser viu · Són molt efectius · Gairebé tots tenen una amida molt més gran que les molècules en les quals actuen Les lipases trenquen la diversitat d'enllaços éster (especificitat àmplia), en canvi, l'aspartasa catalitza l'addicció d'amoníac al doble enllaç del fumàric (S) per formar aspartat (especificitat absoluta).
4 Característiques dels enzims Segons l'estructura dels enzims, els classifiquem en dos grups: - Apoenzims-enzims simples o proteics: Estan formats per una o diverses cadenes polipeptídics. (Holoproteines) - Holoenzims o enzims conjugats: Els formen un grup proteic (apoenzims) i una no proteica, el cofactor. Inorgànics: Fe, Mg, ions metàlics Orgànics: Coenzims (enllaços temporals febles no covalents) i grups prostètics (units al apoenzim de manera permanent, són enllaços forts). El centre actiu d'un enzim Lloc on s'uneix el susbtrat, és a dir, la molècula sobre la qual aquest enzim actua, normalment en té només un, però hi ha casos que en poden tenir més d'un.
El centre actiu, per tant, és el responsable de l'especificitat (el substrat no pot ser qualsevol) i activitat catalítica de l'enzim. Els enllaços substrat-enzim a través del centre actiu, es duu a terme entre forces febles, mai fortes (Van der Waals, hidrofòbiques i d'hidrogen). AA Fixador: Estableixen enllaços febles amb els substrats i el fixa. AA Catalitzador: Trenquen enllaços dels substrats i els transformen en productes. Com actua un enzim? 1. En primer lloc, el substrat accedeix al centre actiu i s'uneix mitjançant enllaços febles, la unió és altament específica. 2. En conseqüència, es forma un estat de transició al complex enzim-substrat (E-S).
Aquestes unions generen tensions que debiliten els enllaços interns de substrat, fet que disminueix l'energia d'activació i facilita la formació d'enllaços. 3. Després de la transformació, aquest es converteix en un altre estat, el de transició complex enzim-producte (E-P). 5 4. Al acabar, s'alliberen els productes, ja que són els que tenen menys afinitat en el centre actiu, l'enzim no modificat, es recupera al final de la reacció, fent que pugui unir-se a un altre substrat. L'especificitat Els enzims presenten una especificitat elevada com a conseqüència de l'afinitat de l'enzim pel seu substrat que resulta de l'acomodació d'aquest al centre actiu.
Model de clau i pany: El substrat (clau) s'uneix perfectament a l'enzim (pany), per tant, la clau només pot unir-se a un pany concretament. Model mà i guant: L'enzim pot canviar la seva estructura, degut a una inducció pel substrat, que fa que aqui s'acopli perfectament a la superfície de l'enzim. Els coenzims Són compostos orgànics units mitjançant enllaços febles a la part protèica, ho fan de manera temporal. Aquests col·laboren per fer una acció com ara: ;Molècula orgànica no proteica que ajuda als enzims a catalitzar reaccions químiques. Actua com a transportador temporal de grups químics o electrons durant la reacció.
Els coenzims solen derivar de vitamines, com ara el NAD (derivat de la niacina) o el FAD (derivat de la riboflavina). Són essencials per a moltes reaccions metabòliques; Característiques: - Un coenzim pot ser utilitzat per a diversos enzims. - Poden derivar de vitamines. - Es modifiquen, poden acceptar o perdre grups químics N'hi ha de dos tipus: - Coenzims de transferència: Transporten radicals, com ara ho fan els adenosina fosfats (AMP, ADP, ATP) o els coenzims A i B. 6 - Coenzims d'oxidació-reducció: Transporten protons H+, electrons e-, ions hidrur H o àtoms d'hidrogen H. Destaquem els pridina nucleòtids (NAD, NADP) i els flavina-nucleòtids (FMN, FAD).
Del NAD+/NADH se'n diu nicotinamina adenina dinucleòtid i és compost per dos nucleòtids, un de nicotinamida i l'altre adenina unida a través dels seus fosfats. El FAD/FADH2 se'n diu flavin adenina dinucleòtid. L'FMN/FMNH2 se'n diu flavin mononucleòtid. Nomenclatura i classificació dels enzims (fotos del llibre pàg.13) Molts enzims s'anomenen amb el nom del substrat sobre el qual actuen i acaben amb el sufix -asa (Lactasa ). N'hi ha d'altres que s'anomenen per també el nom del coenzim (Enzim malonat coenzim A-transferasa). Després hi ha enzims gàstrics que conserven la nomenclatrura antiga (són hidrolases: ) Segons la reacció que catalitzen, trobem sis grups: 1.
Oxidoreductases Catalitzen reaccions d'oxidació-reducció amb la pèrdua o guany d'electrons. - Oxidases (oxiden el substrat i tenen O2 com a acceptor d'e-). - Deshidrogenases (transfereixen electrons en forma d'àtoms d'hidrogen). Reducció: Perden O2, guanyen e- i H Oxidació: Guanyen O2 i perden e- i H 2. Transferases Es transfereixen els grups funcionals, metà, carboxil, fosfat i altres. 3. Hidrolases Trenquen enllaços en incorporar una molècula d'aigua. 4. Liases Originen enllaços dobles o bé afegeixen grups a molècules amb enllaços dobles. 7 5. Isomerases Catalitzen la transferència de grups dins d'una molècula, de manera que transformen un isòmer en un altre. 6.
Ligases Catalitzen la formació d'enllaços amb aportació d'energia. Factors que afecten l'activitat enzimàtica 1r: Concentració de substrat: Michaelis-Menten: Va definir una constant que serveix per establir una relació entre la S i la velocitat de la reacció que s'anomena Km - A mesura que augmenta la concentració de substrat també ho fa la velocitat de reacció. Quan arribar a una v.màxima el substrat es satura i ja no pot reaccionar. Això significarà que totes les molècules de l'enzim quedaran ocupades pel substrat. Aquests van definir la Km com a la concentració de substrat en la que la velocitat màxima de reacció és la meitat.
Equació de M-M: Van definir la velocitat de la reacció a través d'una equació que defineix la cinètica de la reacció enzimàtica: 2n: pH: Un enzim actua dins un interval de pH i dins daquest interval hi ha un pH òptim en el qual l'activitat és màxima. 3r: Temperatura: A mesura que la temperatura augmenta fins arribar a un punt òptim i és màxima, també ho fa l'activitat enzimàtica; Això passa perquè hi ha millors moviments en les molècules i, per tant, és més senzill que la E i la S es trobin. Un cop l'enzim es desnaturalitza i l'activitat finalitza. 4t: Substàncies inhibidores: S'uneixen a l'enzim per inhibir la seva activitat sense destruir-los.
8 Irreversible: L'inhibidor s'uneix covalentment de forma irreversible al centre actiu de l'enzim i inutilitza l'enzim. - Exemples: Nombrosos fàrmacs, verins, antibiòtics. Reversible: No inuilitza el centre actiu sinó que impedeix el seu normal funcionament. Competititva: Quan l'inhibidor té una estructura molt semblant al substrat i pot unir-se al centre actiu de l'enzim. Així el S troba el lloc ocupat i no es pot unir. La Km és més gran amb inhibidor que sense. No competitiva: El substrat i el inhibidor no són similars i, per tant, no s'estableix una competència pel centre actiu. Alhora, l'inhibidor s'uneix a un lloc diferent del centre actiu, s'anomena centre regulador.
Ara bé, això provoca una disminució d'eficàcia catalítica de l'enzim. - Amb inhibidor, la velocitat màxima disminueix, però la Km és la mateixa tant amb I com sense. 9 5è: Efecte al·lostèric: Estan formats per diverses subunitats polipeptídiques, on cadascuna d'elles té un centre actiu i un lloc diferent que anomenem centre al·lostèric, aquí s'hi poden unir substàncies tant inhibidores com activadores (reguladores-efectores). Aquests enzims al·lostèrics poden adoptar dos estats segons la seva conformació en l'espai: R Catalític i T Inhibit. Si s'uneix un activador a la forma R (relaxada), l'estabilitza, alhora si s'uneix un inhibidor a la forma T (tensa) també l'estabilitzarà.
- Els enzims al·lostèrics s'acostumen a localitzar en lloc estratègics, és a dir el S (sense aquest no es produiria la resta de reacció), el de C a E i C a D (són bifurcacions, depenen de la via es produirà una reacció o una altra). El propi substrat pot actuar com a activador de la primera reacció, fent que es catalitzi. Com a inhibidors hi ha els propis productes de les reaccions, amb una inhibició anomenada feed-back (retroalimentació negativa). Els productes poden inhibir les reaccions per controlar la producció (indicat com a - en el gràfic).
Les vitamines Són substàncies orgàniques que els animals no podem sintetitzar, per tant, les obtenim a través de la dieta, contrariament a les plantes. En els aliments no trobem les vitamines com a tal, sinó que estan en forma de provitamines, com bé seria amb el B-caroté on després d'ingerir-lo obtenim la vitamina A. La manca total de vitamina es diu avitaminosi, en canvi, quan hi ha un excés, tenim una hipervitaminosi. 10 Característiques - Són necessàries però en quantitats no excessives (petites). - Són essencials, ja que no les podem fabricar. - No donen energia. - Algunes són coenzims o precursors de coenzims.
- Són làbils, és a dir, molt destruibles fàcilment (per la calor, la llum, pH).
Classificació de les vitamines - Hidrosolubles: Es dissolen bé amb l'aigua, actuen bé com a coenzims, en excés poden ser eliminats a través de l'orina: Grup B i C - Liposolubles: Són solubles en greixos, s'emmagatzemen en el teixit adipós, els trobem també en forma de provitamines abans de ser vitamines, algunes són de naturalesa hormonal o reguladora del metabolisme, per últim recalcar que poden ser tòxiques si són consumides en excés no les podem eliminar per l'orina: Vitamines A, D, K, E Tipus d'éssers vius segons el metabolisme FONT DE CARBONI O MATERIA INORGÀNIC (CO2) ORGÀNIC (acetat…) LLUM FOTOSÍNTESI Fotoautòtrofs Plantes verdes, cianobacteris, bacteris verds i B, vermells del sofre.
Fotoheteròtrofs Bacteris verds i vermells no provinents del sofre. FONT D'ENERGIA COMPOSTOS QUÍMICS QUIMIO-SÍNTESI Quimioautòtrofs o quimiolitòtrofs B.oxidadors del Fe2+, B.oxidadors de nitrits Ió ferrós: Fe2+ (reduit oxidat: Fe3+), l'ió nitrit: NO2- (reduit oxidat: NO3+). Quimioheteròtrofs Animals, fongs, bacteris simbiòtics… 11 Tipus d'éssers vius segons el tipus de respiració Organisme aerobi: Viu a l'aire i usa l'oxigen molecular per oxidar les molecules orgàniques que usen com a nutrients. - Pseudomones: Solen trobar-se en aigües dolces. Organisme anaerobi: Viu en ausència d'oxigen i degraden els seus nutrients sense usar l'oxigen.
- Facultatiu: Poden viure tant en presència d'oxigen com sense: Llevats - Estricte: No poden usar mai l'oxigen: Microorganismes als fons dels oceans, tub intestinals dels mamífers (bacteroides, clostridium), etc. 12