T5, Concepte de metabolisme (2013)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Rovira y Virgili (URV)
Grado Bioquímica y Biología Molecular - 1º curso
Asignatura Bioquímica
Año del apunte 2013
Páginas 12
Fecha de subida 30/03/2015
Descargas 8
Subido por

Vista previa del texto

T. 5  Concepte de metabolisme Què és el metabolisme? Conjunt de reaccions catalitzades per enzims que es produeixen en un organisme viu per dur a terme les diferents funcions cel·lulars.
o Vies (rutes) metabòliques El metabolisme engloba milers de reaccions catalitzades per enzims. Les reaccions enzimàtiques s’agrupen en vies o rutes metabòliques.
És la via la que té una funció i no una reacció concreta.
 Tipus de metabolismes El metabolisme té 2 funcions bàsiques: 1. Aport d’energia per: - Biosíntesi de macromolècules - Diversos processos endergònics (treball mecànic, transport actiu...) 2. Produir materials de partida per biosíntesi: - Aminoàcids - Àcids grassos - Nucleòsids trifosfat - Monosacàrids Metabolisme intermediari: rutes responsables de produir, sintetitzar i transformar els principals metabòlits, així com de conservar l’energia.
Metabolisme energètic: part del metabolisme intermediari format per les rutes de magatzem o generació d’energia.
Fotoautòtrofs: Utilitzen la llum com a font d’energia i el CO2 com font de carboni. La font de poder reductor són les molècules inorgàniques, el H2O. Els bacteris rojos del sofre utilitzen molècules sulfurades.
Fotoheterotrofs: Utilitzen la llum com a font d’energia i el Compostos orgànics com font de carboni.
Quimioautòtrofs: obtenen energia oxidant compostos inorganics i utilitzen part d’aquesta energia per fixar CO2.
Quimioheterotrofs: obtenen energia i carboni a partir d’un o mes compostos orgànics (glucosa, lípids, proteïnes…). La majoria de bacteris, protists i animals.
o Altre classificació: segons la necessitat d’ O2 Aerobis obligats: necessiten l’O2 en la respiració cel·lular Anaerobis facultatius: poden utilitzar O2 en la respiració si n’hi ha però també poden créixer per fermentació.
Anaerobis obligats: L’O2 es tòxic per la cèl·lula. Poden viure fent fermentació o be respiració anaeròbia utilitzant nitrat (NO3-) o sulfat(SO42-) com acceptors finals d’electrons en la cadena respiratòria.
Anaerobis aerotolerants: no l’utilitzen però l’oxigen no els afecta. No utilitzen l’O2 com acceptor final d’electrons.
 Anabolisme i catabolisme Es produeix l’acoblament entre les reaccions d’oxidació de nutrients (catabolisme) i els processos biosintètics (anabolisme) necessaris per a mantenir l’estat vital.
Simplicitat metabólica!! Anabolisme: Síntesis És necessita energia, poder reductor i precursors.
Catabolisme: Oxidació És necessita carbohidrats, greixos, a vegades proteïnes... per a poder obtenir energia.
Els residus que es produeixen són CO2, H2O, NH3 (es produeix en el cicle de la urea) El catabolisme permet transformar un gran nombre de substàncies diferents en intermediaris comuns.
Els intermediaris són metabolitzats en una ruta oxidativa central que acaba en uns pocs productes finals. (Rutes convergents) Les rutes biosintètiques són divergents: uns pocs precursors són convertits en molts productes finals.
 Característiques de les vies metabòliques o Irreversibles (global): vies anabòliques i catabòliques separades.
Entre les dos vies hi ha diferencies, per això són irreversibles.
Glucòlisis: pas de glucosa a piruvat Gluconeogènesis: síntesis de glucosa o Una etapa obligada al principi (exergònica): altres properes a l’equilibri Ha d’haver un ΔG negatiu per a que ens indiqui el sentit de la reacció.
Almenys ha d’haver un procés i que estigui situat per al principi.
o Regulades (normalment la primera etapa obligada): sovint limitant de la velocitat Ha d’estar regulada.
Ha d’haver una regulació estricte de les vies per a que no es donin cicles fútils (cicle del substrat), és a dir que es degradi i es sintetitzi a l’hora.
Aquesta regulació estarà dependent de la necessitat, i una via es donarà lloc segons: • Control de l’activitat enzimàtica Exemple: Que hi hagi o no hi hagi inhibidors, canvia l’afinitat amb el lligand.
Recordar: Modulació enzimàtica L’activitat dels enzims es pot regular… Inhibició enzimàtica.
- Inhibició reversible - Inhibició irreversible.
-Regulació al·lostèrica dels enzims.
-Regulació mitjançant modificacions covalents -Amplificació de senyals Des de fora la cèl·lula, una hormona s’unia amb un receptor i s’activava una cascada de senyals produint que s’activi el enzim.
• Control de la concentració enzimàtica Es pot augmentar la concentració enzimàtica augmentant la traducció i la transcripció.
• Hormones • Compartimentació •… • Compartimentació - A nivell de orgànuls Quan té lloc un procés, hem de tenir clar a quina part de la cèl·lula té lloc.
- Complexos enzimàtics - Isoenzims - A nivell de teixits Cada teixit té funcions diferents, per tant no tenen actives les mateixes vies.
- ...
Exemple: metabolisme dels àcids grassos Funcions metabòliques especialitzades en mamífers  Rutes centrals del metabolisme energètic: etapes Les rutes es poden dividir en tres nivells de complexitat Si agafem per la via de catabolisme.
Primer passa de polímers a monòmers.
Els polímers els obtenim de la dieta. Durant la digestió es quan es produeix aquest procés.
- Etapes de la degradació de biomolècules nutritives Els aliments han de ser digerits i absorbits per tal de poder ser metabolitzats!! Digestió i absorció Recordar: Digestió de proteïnes a l’estómac El pepsinogen es secreta des de l’estómac fins les cèl·lules per fer la digestió.
Perquè no es degradin les proteïnes a causa de la pepsina (és una proteasa), les cèl·lules sintetitzen el pepsinogen, que es un sistema de regulació, que permet que la pepsina només actuï durant la digestió.
Digestió de proteïnes a l’intestí prim Cal que els lípids s’emulsionin, i això es produeix amb les sals biliars.
Es forma una micel·la pancreàtica que permet que actuïn les lipases.
Les cèl·lules intestinals tenen proteïnes transportadores d’hexoses, aminoàcids i pèptids ...