Les reaccions químiques a la matèria viva. Estadis principals del metabolisme (2008)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Ciencias Ambientales - 1º curso
Asignatura Biologia
Año del apunte 2008
Páginas 6
Fecha de subida 25/05/2014
Descargas 0
Subido por

Vista previa del texto

LES REACCIONS QUÍMICAS A LA MATÈRIA VIVA. ESTADIS PRINCIPALS DEL METABOLISME.
Cicle del carboni ● és un cicle biogeoquímic que s'encarrega de la regulació del clima de la terra i de la transferència del carboni entre l'atmosfera i la litosfera.
● Consisteix en succesives transformacions de l'àtom de carboni al llarg del temps ● en ell es veuen implicades un seguit d'activitats bàsiques per al sosteniment de la vida ● El carboni ● la importància del carboni rau en el fet que la majoria de les biomolècules simples i complexes tenen una estructura formada per àtoms de carboni enllaçats. Ex.: ● ● ● glucosa (glúcids) alanina (aminoàcids) El carboni es troba en l'atmosfera en forma de CO2. Aquest es fixat pels productors primaris (plantes i algues) per a transofrmar-lo en matèria orgànica en presència de llum solar; procés anomenat fotosíntesi ● CO2 + H2O + llum mat.orgànica + O2 Després aquest CO2 és retornat a l'atmosfera mitjançant la respiració, fermentació i descomposició de matèria orgànica tancant el cicle (perquè retorna el carboni a l'atmosfera d'on havia estat fixat) Fixació CO2 – Respiració - Descomposició ● Els productors primaris capten el CO2 atmosfèric i el transformen en matèria orgànica => fotosíntesi: conversió d'energia lluminosa en energia química estable. És possible gràcies als pigments fotosintètics que capten els fotons.
● Amb la ingesta dels productors primaris per part dels consumidors, ingerim la matèria orgànica incorporant el carboni al nostre metabolisme. Després amb la respiració alliberem CO2 a l'atmosfera i amb la descomposició de la matèria orgànica també es desprèn CO2, entre d'altres gasos, formant un cicle tancat ● CO2 -> mat. Orgànica -> CO2 Esquema general del cicle del carboni Segons la font de carboni els organismes es poden dividir en dos grups: autótrofos i heteròtrofs.
● Autòtrofs: la font de carboni en aquests organismes és el CO2, i la font d'energia per ala síntesi anabòlica i per les activitats cel·lulars, prové de l'energia llumínica transformada durant la fotosíntesi i emmagatzemada en forma d'energia lliure en biomolècules orgàniques.
● Exemples d'organismes autòtrofs: vegetals.
● Heteròtrofs: la font del carboni per aquests organismes son les biomolècules orgàniques que feien servir els organismes autòtrofs com a reserva d'energia.
Aquests organismes han d'alimentar-se de les substàncies orgàniques produides per altres organismes.
● Exemples d'heteròtrofs: animals, fongs i organismes unicel·lulars com els bacteris saprofites.
Esquema de nutrició i obtenció del carboni Podem observar que els organiesmes autòtrofs i heteròtrofs formen un cicle tancat dirigit per la llum. Sense aquesta, el cicle no existiria perquè és la primera font d'energia per als organismes autòtrofs dels quals els heteròtrofs s'alimenten ja que la font d'energia d'aquests últims prové i depèn dels primers.
En quant al carboni, és expulsat pels organismes heteròtrofs mitjançant la respiració, fixat pels autòtrofs per mitjà de la fotosíntesi i alhora desprenen oxigen utilitzat pels heteròtrofs en la respiració.
Respiració i fixació de CO2 Com obtenen les cèl·lules l'energia i el poder reductor a partir de l'entorn? Com sintetitzen els compostos fonamentals de les seues macromolècules i com es sintetitzen posteriorment les pròpies macromolècules? Aquests processos es duen a terme mitjançant un conjunt molt ordenat de reaccions químiques anomenat metabolisme.
El metabolisme es divideix en dues categories: ● ● catabolisme: són tots aquells processos relacionats amb la degradació de substàncies complexes. Per exemple la degradació de proteïnes en aminoàcids i aquests en molècules intermediàries fins a arribar a molècules simples.
Anabolisme: són les reaccions que utilitzen aquesta energia per a la biosíntesi de molècules complexes a partir de les senzilles. Per exemple a partir de molècules simples formar una molècula de glucosa.
Tant les rutes catabòliques com les anaboliques se produeicen en tres nivells de complexitat ● Nivell 1: interconversió de polímers i lípds complexes amb els intermediaris monomèrics ● Nivell 2: interconversió de sucres monomèrics, aminoàcids i lípids amb els compostos orgànics encara més senzills.
● Nivell 3: degradació final fins a arribar a compostos inorgànics com CO2, H2O i NH3 Estadis generals del metabolisme Les diferències entre les dues parts del metabolisme són: CATABOLISME ANABOLISME Allibera energia Utilitzen l'energia alliberada per sintetitzar Procés degradatiu Procés de síntesi Reaccions exergòniques Reaccions endergòniques ● Entre aquests dos processos hi ha una relació. El producte del catabolisme és el que més endavant formarà part dels reactius de l'anabolisme. És a dir, l'anabolisme sintetizta molècules complexes a partir de les obtingudes en la degradació en el catabolisme.
● Cal a dir que no tots els organismes aconsegueixen la energia de la mateixa manera. Alguns dels processos implicats en el metabolisme no són comuns a tots els organismes. D'altres, però, com el Cicle de Krebs, es molt semblant a totes les espècies.
Cicle de Krebs Ara bé, totes aquestes reaccions tenen lloc dins la matèria viva, però quina diferència hi ha entre les que no tenen lloc en la matèria viva? La diferència principal és que les reaccions de la matèria viva es fan mitjançant l'utilització de biocatalitzadors (enzims) que baixen l'energia d'activació de les reaccions i fan que aquestes es produeixen amb més rapidesa sense que l'enzim s'esgoti ni participi durant la reacció.
Activitat d'un enzim ...