Les rutes metabòliques (2008)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Ciencias Ambientales - 1º curso
Asignatura Biologia
Año del apunte 2008
Páginas 9
Fecha de subida 25/05/2014
Descargas 4

Vista previa del texto

Les rutes metabòliques Les rutes metabòliques Què s’entén per ruta metabòlica? •Sèrie de reaccions consecutives i processos fisicoquímics que un enzim és capaç de catalitzar i aquest produeix compostos entremig i finalment un o més productes.
•Producte final Æsubstància inicial d’una altra ruta.
•Substrat: compost químic transformat en un altre que és el producte. Funciona també com a substrat per a generar un altre producte.
Les rutes metabòliques Perquè les diferents rutes metabòliques es duguin a terme d’una forma coordinada cal: • Un control a través de diferents enzims específics.
• es portin a terme en compartiments cel·lulars separats, és a dir, en els anomenats orgànuls cel·lulars.
Caracterísitques: • • • Semblança de les rutes metabòliques bàsiques fins i tot entre espècies molt diferents.
Interconnectivitat que hi ha entre les diferents rutes metabòliques.
Reaccions Curtes = Fàcil entendre la ruta.
Metabolisme -Alcohòlica - Fermentació - Catabolisme -Làctica -Butrítica -Pútrida - Respiració Æ Glu./ Lip./ Prot./ A.Nucl.
Metabolisme - Anabolisme - Autòtrof Æ Fotosíntesi - Heterotòtrof Æ Glu./ Lip./ Prot./ A.Nucl.
- Amfibolisme Catabolisme Anabolisme Parts de la cél∙lula: Irreversibilitat de les rutes metabòliques • • • • Les rutes metabòliques són irreversibles Al llarg de cada via existeix com a mínim una reacció irreversible Aquestes vies són globalment molt exergòniques Confereixen direcció a les rutes metabòliques Mecanismes per regular el flux a través de les vies metabòliques: Regulació Æ enzims Æ factors que influeixen sobre les activitats enzimàtiques de les reaccions: 1. Influència de la temperatura 2. Influència del pH 3. Inhibidors 4. Presència de cofactors 5. Concentració del substrat 6. L’al·losteria • Regulació per retroinhibició o feed back • La regulació per modulació de la síntesi enzimàtica La funció d’un enzim es reduir l’energia d’activació i així augmentar la velocitat de creació del producte Quan el flux a través d’una via és regulat • • • L’efecte es produeix a les vies metabòliques (S Æ P) enzims reguladors Totes les rutes metabòliques Regulades per enzims! Principis bàsics de les hormones Hormona: Substància química secretada per les glàndules endocrines. Afecten les funcions d’altres cèl·lules, ja sigui activant-ne parts o desactivant-ne, regulen el metabolisme.
- Proteiques Grups - Esteroides Funcions de les hormones • Controlen - El creixement y el desenvolupament de l’organisme.
- Activitats d’òrgans complets • La reproducció.
• Les característiques sexuals.
• L’ús i l’emmagatzament d’energia.
• Regulen: presència substàncies en l’organisme.
Grup B 1-Què s’entén per ruta metabòlica? Una ruta metabòlica és una conjunt de reaccions consecutives i processos fisicoquímics que un enzim és capaç de catalitzar i aquest, produeix compostos entremitjos i finalment un o més productes. En molts casos, el producte final d’una ruta metabòlica és la substància inicial d’una altra ruta.
Els processos del metabolisme són els que permeten les diverses activitats de les cèl·lules: créixer, reproduir-se, mantenir les seves estructures, respondre a estímuls, és a dir conservar les seves pròpies estructures.
En les rutes metabòliques un compost químic anomenat substrat és transformat en un altre que és el producte. Aquest substrat però, funciona també com a substrat per a generar un altre producte, seguint una seqüència de reaccions on hi actuen diferents enzims. Normalment hi ha un enzim per a cada substrat-reacció. Les reaccions metabòliques es duen a terme en un medi aquós; per aquesta raó, els reactius i els productes es troben en dissolució.
Totes les rutes metabòliques estan connectades entre elles i moltes no tenen sentit aïlladament, per això, al dividir-se en reaccions més curtes, fa que sigui més fàcil entendre la ruta.
Perquè les diferents rutes metabòliques es duguin a terme d’una forma coordinada, és important que hi hagi un control mitjançant diferents enzims específics i que es portin a terme en els orgànuls cel·lulars.
Els enzims agilitzen les reaccions fisicoquímiques ja que fan possible dur a terme reaccions que termodinàmicament són desfavorables. Per tant, els enzims ajunten aquestes reaccions termodinàmicament desfavorables a unes altres de favorables perquè així es produeixi la reacció que es vol. Per tant, una de les funcions dels enzims és accelar les reaccions químiques i disminuir l'energia d'activació de la reacció. En tota reacció química cal aportar energia perquè s'iniciï la reacció.
Una altra funció dels enzims és comportar-se com a reguladors de les vies metabòliques i així poden de modificar l'activitat completa de la via metabòlica,sigui per necessitats de la cèl·lula o a partir de senyals d'altres cèl·lules.
El metabolisme d'un organisme és l’encarregat de saber quines substàncies trobarà nutritives i quines li seran tòxiques,és a dir, perjudicials.
2,3- Quines són les principals rutes metabòliques? CATABOLISME: reaccions destinades a obtenir energia per realitzar diverses funcions.
Són degradacions de les molècules orgàniques complexes en molècules més senzilles.
 Catabolisme dels glúcids  Respiració aeròbica: glucòlisi que es produeix al citoplasma, cicle de Krebs que té lloc als mitocondris, fosforilació oxidativa que es produeix Grup B a la membrana mitocondrial interna a les cèl·lules eucariotes i a la membrana plasmàtica als procariotes.
 Fermentacions: làctica o alcohòlica, tenen lloc al citoplasma.
 Catabolisme dels lípids  La ß-oxidació que té lloc als mitocondris.
 Catabolisme de les proteïnes  Degradació catabòlica dels aminoàcids: transaminacions i desaminació oxidativa.
ANABOLISME: reaccions destinades a la síntesi de noves molècules. A partir de molècules senzilles es formen molècules més complexes. Són reaccions que necessiten energia per poder-se realitzar.
 Anabolisme dels glúcids  Gluconeogènesi: consisteix en la formació de glucosa a partir de piruvat, té lloc al citoplasma.
 Gliconeogènesi: consisteix en la formació de glicogen a partir de glucosa.
 Anabolisme dels lípids: és la formació de lípids a partir de glúcids i proteïnes.
 Anabolisme de les proteïnes: és el procés de la unió dels aminoàcids per formar proteïnes.
 Anabolisme dels organismes autòtrofs  Fotosíntesi: fase lluminosa, que té lloc als tilacoides dels cloroplasts i fase fosca que té lloc a l’estroma dels cloroplasts.
 Quimiosíntesi: Els organismes que realitzen la quimiosíntesi s’anomenen quimiosintetitzadors i són bacteris, que poden ser bacteris del sofre, bacteris del ferro i bacteris del metà.
4-Les vies metabòliques, son reversibles o irreversibles? Les rutes metabòliques són IRREVERSIBLES (les rutes, no les seves reaccions).
Això vol dir que les reaccions entre un metabòlit inici d'una ruta i el metabòlit final són globalment molt exergòniques. I per tant confereix direcció a les rutes metabòliques.
5,6- Hi ha mecanismes per regular el flux a través de les vies metabòliques? Quins són? La regulació ve donada per la presència d’enzims  factors que influeixen sobre les activitats enzimàtiques Grup B - Influència de la temperatura - Augment d’energia calorífica  augmenten mobilitat molècules  augmenta el nombre de trobades moleculars augmenta la velocitat en que es forma el producte.
- Temperatura òptima  l’activitat enzimàtica és la màxima. Si no és la adequada, es desnaturalitza - Influència del pH - pH òptim  màxima eficàcia. Si no és adequat, es desnaturalitza - Inhibidors - Substàncies que disminueixen o impedeixen l’activitat enzimàtica  augmenta l’energia d’activació  reacció més lenta - Presència de cofactors Concentració del substrat L’al·losteria - Regulació per retroinhibició o feed back: L’enzim que catalitza la primera reacció és un enzim al·lostèric (un enzim que, a més de centre actiu, presenta un centre regulador), que queda inhibit quan una molècula del producte final es fixa sobre el centre regulador. Així actua com a enzim regulador, ja que tota la via queda aturada.
- La regulació per modulació de la síntesi enzimàtica: Atès que molts enzims reguladors de velocitat tenen una mitjana de vida relativament curta, una manera de controlar una via és augmentant o disminuint la síntesi d’aquest enzim. Aquesta síntesi es pot controlar a la cèl·lula per processos de retroinhibició o d’inducció.
7- Quan el flux a través d'una via és regulat, on es produeix l'efecte? A les vies metabòliques hi ha substrats i productes. El pas del substrat a producte (S --> P) ve marcat pels enzims reguladors, llavors qualsevol efecte de regulació de la via, ha de ser sobre els enzims regulador.
A totes les reaccions? En principi és així a totes les rutes metabòliques regulades per enzims.
A només algunes d'elles? Les que poden ser regulades per enzims! 8- Mitjançant quins principis bàsics actuen les hormones? Les hormones són unes substàncies secretades per l’organisme que tenen com a finalitat activar o desactivar funcions d’altres cèl·lules.
Les hormones circulen pel torrent sanguini fisn que troben un receptor, un loc o punt de la cèl·lula on dur a terme la seva funció. Així, quan l’hormona entra en contacte amb algun d’’aquests receptors es posa en funcionament i desencadena alguan reacció a la cèl·lula objetiu, la cèl·lula diana.
...