Tema 8.- Esquema metabòlic global (2016)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Ciencias Biomédicas - 1º curso
Asignatura Microbiologia I
Año del apunte 2016
Páginas 6
Fecha de subida 27/03/2016 (Actualizado: 27/03/2016)
Descargas 0
Subido por

Vista previa del texto

Cpaniselloaranda Fonaments microbiologia i virologia 1r CBM Tema 8.- Esquema metabòlic global Metabolisme conjunt de reaccions bioquímiques que tenen lloc en una cèl·lula.
Catabolisme reaccions de degradació de molècules que generen energia, poder reductor en font d’electrons i precursors metabòlics.
Anabolisme reaccions de biosíntesi, usen per dur-ho a terme energia i poder reductor creat en el catabolisme.
Cal conèixer el metabolisme microbià per així poder controlar el creixement dels bacteris i així aprofitar per acabar amb malalties o bé aprofitar-ho en l’increment de producció.
1.- Fases del metabolisme El funcionament del metabolisme és semblant d’una fàbrica. Necessitem combustible que ens permeti fer les reaccions catabòliques que són les que ens aportaran energia per poder fer diferents processos com ara biosíntesi de molècules (anabolisme), transport actiu, translocació de proteïnes a través de membranes, moviment flagel·lar i emmagatzematge de substàncies de reserva.
Com hem mencionat, perquè tot això tingui lloc cal que tinguin lloc les reaccions catabòliques, que permeten crear una força conductora que és l’energia i el poder reductor creat en aquestes.
Cpaniselloaranda Fonaments microbiologia i virologia 1r CBM 2.- Mecanismes de generació d’energia L’energia és la capacitat de realitzar un treball i aquesta es pot obtenir a partir de llum o bé de substàncies químiques que poden ser tant compostos orgànics com inorgànics.
En reaccions químiques cal que hi hagi:  Canvis d’energia aquests canvis d’energia es poden donar gràcies a la existència de reaccions endergòniques i exergòniques.
 Presència d’enzims permeten reduir l’energia d’activació de les reaccions. Són catalitzadors.
 Font d’electrons depèn del poder reductor de les molècules. A partir de la seva oxidació podem obtenir aquests electrons.
 Generació d’energia aquesta energia es tradueix en forma d’ATP i força motriu de protons. Són diferents formes d’emmagatzemar-la.
3.- Energia: termodinàmica Les reaccions químiques comporten canvis d’energia. ΔG o és l’energia lliure durant la reacció i ens indica si una reacció es produeix en la direcció apropiada en aquell moment. Perquè hi hagi reaccions cal que hi hagi enzims que catalitzen la reacció ja que baixen l’energia d’activació d’aquesta.
A més, perquè tingui lloc una reacció és necessària la presència de reactius que esdevindran a productes.
En una reacció endergònica, cal aplicar energia perquè aquesta tingui lloc, en les reaccions exergòniques en canvi, s’aplica energia.
3.1.- Enzims / catalitzadors La majoria de reaccions estan catalitzades per enzims ja que rebaixen l’energia d’activació i incrementen la velocitat de la reacció ja que cal menys energia perquè tingui lloc incrementen velocitat entre 108 i 1020 vegades.
Perquè tingui lloc la reacció cal primera aplicar energia per trencar els enllaços existents en els reactius, un cop s’han trencat, se’n formaran de nous per donar lloc als productes. En el procés de formació d’enllaços, s’alliberarà energia. Si aquesta energia alliberada és més gran que la aplicada per trencar els enllaços, la reacció serà exergònica, sinó serà endergònica.
Cpaniselloaranda Fonaments microbiologia i virologia 1r CBM Aquests enzims tenen diferents regions en la seva estructura i certes característiques:  Centre actiu regió un s’unirà el substrat i serà alliberat més endavant el producte. És un té lloc la reacció.
 Centre regulador regulen la reacció de diferents maneres, ja pot ser per productes finals, al·lostèricament, o per efectes / inhibidors.
 Especificitat reacció  Depenen de pH i temperatura  Poden tenir molècules associades tenim grups prostètics que s’hi troben unit permanentment i capten el substrat com ara el grup hem, i els coenzims que són transportadors d’electrons, àtoms H o grups químics, no units permanentment, algun exemple sèrie el NAD, NADP i ATP.
4.- Reaccions redox: poder reductor Utilitzen una substància química com a font d’energia i implica sempre una reacció redox que és la típica reacció de transferència d’electrons, ja que acobla una oxidació (pèrdua electrons) a una reducció (guany electrons).
En aquestes reaccions sempre hi ha un donador d’electrons que és una molècula que serà oxidada i és la font d’electrons, i un acceptor d’electrons que és una molècula que es reduirà en el procés.
Un àtom d’hidrogen és aquell format per un protó i un electró, és un fet important en tenir en compte.
Per poder calcular l’energia lliure tenim una fórmula que té en compte el numero d’electrons transferits en una reacció redox i altres com ara la capacitat de donar o acceptar electrons (potencial redox) de les molècules.
Potencial redox tendència d’un compost per a acceptar o alliberar electrons (torre electrons).
Deshidrogenació transferència d’electrons juntament amb transferència d’hidrogens.
Contra més gran és la caiguda de potencial, més energia s’allibera en una reacció.
Cpaniselloaranda Fonaments microbiologia i virologia 1r CBM 4.1.- Transportadors d’electrons en les redaccions REDOX Tenim diferents tipus de transportadors:  Coenzims són molècules lliures. Només s’unirà a l’enzim quan té lloc la reacció.
o NAD/NADH reaccions catabòliques produeixen NADH..
o NADP/NADPH reaccions anabòliques usen NADPH com a donar d’electrons.
 Cadenes transportadores normalment poden ser enzims que es troben ancorats a la membrana o Enzims NADH DH, flavoproteïnes, proteïnes Fe-S, citocroms, quinones...
o Enzims diferents s’uneixen a un substrat i al seu coenzim específic.
5.- Conservació energia –ATP Aquestes reaccions redox exergòniques poden acoblar-se a la consecució de treball útil. Permeten la formació d’un gradient de concentració i/o càrrega elèctrica a amdos Cpaniselloaranda Fonaments microbiologia i virologia 1r CBM costats d’una membrana. A més, emmagatzemen energia formant un compos ruc en energia com és ATP (trifosfat d’adenosina – ribonucleòtid d’adenosina +3P).
ATP és el principal transportador d’energia de l’organisme.
Cpaniselloaranda Fonaments microbiologia i virologia 1r CBM ...