metabolisme (2014)

Resumen Catalán
Universidad Universidad de Barcelona (UB)
Grado Biotecnología - 2º curso
Asignatura metabolisme
Año del apunte 2014
Páginas 7
Fecha de subida 18/10/2014
Descargas 14
Subido por

Descripción

metabolisme

Vista previa del texto

METABOLISME TEMA 1. INTRODUCCIÓ AL METABOLISME El metabolisme és el conjunt de reaccions bioquímiques que es donen dins d’un ésser viu i que permeten mantenir viu l’organisme amb totes les funcions de la vida.
L’ésser viu és un sistema obert que intercanvia matèria i energia amb l’entorn.
Energia solar Energia química Ésser viu Energia calorífica dissipada Biomolècules Materials (C,O,N) Nutrients (orgànics i inorgànics) Materials (C,O,N) Residus (orgànics i inorgànics) Bioenergètica: transformacions i utilització de l’energia en l’ésser viu. És a dir, el conjunt de transformacions químiques en l’ésser viu, algunes catalitzades per ENZIMS.
La cèl·lula és un sistema obert que manté un elevat odre intern. Transformen energia, l’extreuen del seu entorn i la fan servir en l’anabolisme. Hi ha unes 2000 reaccions És un estat estacionari dinàmic on: velocitat d’entrada de matèria = velocitat de sortida de matèria Això és degut a l’energia continguda en els nutrients que obté de l’entorn. Aquest procés continu és possible gràcies al metabolisme cel·lular, que és un intercanvi universal que es dóna en totes les cèl·lules (animals, vegetals i microorganismes). Degut a: - Origen evolutiu comú.
Mateixes restriccions termodinàmiques, és a dir, la mateixa bioenergia. Segueixen la segona llei de la termodinàmica.
Moltes reaccions del metabolisme són comunes en tots els organismes, les diferències són degudes a la diferent fons d’energia.
Els metabòlits són substàncies més petites. Una part de l’energia que s’obté del metabolisme s’utilitza en mantenir l’ordre i sintetitzar biomolècules.
La xarxa tròfica és el conjunt de cadenes tròfiques o alimentàries d’un ecosistema. És a dir, és l’expressió del conjunt de relacions alimentàries que hi ha dintre d’un ecosistema, una manera de representar com circula la matèria i l’energia entre els seus membres.
En un ecosistema es poden diferenciar dues categories d’organismes en funció dels seus vincles alimentaris: - - Els productors: són organismes capaços de transformar la matèria inorgànica en orgànica gracies a l’energia de la llum del sol o de reaccions d’oxidació. Són els vegetals i alguns bacteris, anomenats organismes autòtrofs (alguns els podem trobar a la base de cadenes alimentàries totalment independents de la llum solar).
Els consumidors: són els animals, n’hi ha de tres tipus: o Els consumidors primaris o herbívors, que s’alimenten dels productors.
o Els carnívors primaris que s’alimenten dels herbívors.
o Els carnívors secundaris o consumidors terciaris que es nodreixen dels carnívors primaris.
L’energia química circula al contrari de la cadena alimentària, el 90% d’aquesta s’allibera a l’entorn en forma de calor. I solament un 10% s’acumula en les biomolècules.
Velocitat d’entrada i sortida d’energia en un cotxe durant un viatge i en un estudiant universitari durant un dia típic El cotxe també té un intercanvi amb l’entorn: agafa l’energia de cop, però la consumeix i la desprèn pas a pas.
L’estudiant està contínuament utilitzant energia, fins i tot quan està en repòs. S’anomena metabolisme basal o activitat mínima.
El nostre organisme importa energia química: la que contenen els aliments. Som quimiòtrofs.
La vida no existiria sense les plantes fotosintetitzadores que fan servir la llum solar i la matèria inorgànica del CO2 atmosfèric (i la no carbonada dels compostos inorgànics del sòl) per sintetitzar molècules orgàniques glucídiques. Aquestes es poden transformar en altres tipus de biomolècules. Fixen el carboni. Per aquesta raó les plantes són: - Fotòtrofs: obtenen l’energia de l’energia fotònica de la llum solar.
Autòtrofs: obtenen la matèria orgànica a partir de la síntesi de la mateixa partint de molècules inorgàniques.
Gràcies a l’aparició del O2 a la terra a causa de la fotosíntesi van poder aparèixer els animals: CO2 + H2O -> O2 Els animals tenen com a font d’energia l’energia química que es pot obtenir per reaccions d’oxidació de biomolècules orgàniques ingerides i transformades fins a CO2. Es redueix l’O2 a H2O: O2 -> H2O + CO2 Es forma un cicle de gasos entre el metabolisme vegetal i l’animal. Els animals són: - Quimiòtrofs: obtenen l’energia (química) de l’oxidació de biomolècules orgàniques ingerides. Els aliments ingerits també s’utilitzen com a matèria per a sintetitzar altres biomolècules. Obtenen la matèria per respiració (O2) i per ingestió (aigua i minerals).
Els animals ingereixen plantes, perquè aquestes sintetitzen biomolècules que els animals no poden sintetitzar, i animals, ja que aquests hauran ingerit altres plantes (cadena tròfica). Els animals no poden fer cadenes orgàniques a partir del CO 2, malgrat que en algunes reaccions es puguin unir algunes molècules de CO 2.
- Heteròtrofs: obtenen la matèria de biomolècules orgàniques ingerides, de carboni ja en molècules orgàniques, que han sigut sintetitzades en altres organismes.
Per tant, els organismes autòtrofs i heteròtrofs, tenen una interacció metabòlica.
Es coneixen més de 2.000 reaccions metabòliques organitzades en: RUTES o VIES METABÒLIQUES que alhora estan organitzades en: XARXES METABÒLIQUES.
Xarxa metabòlica Es basa en una connexió entre rutes metabòliques. Una seqüència de reaccions definides, cadascuna amb noms característics.
Té un funcionament integrat i coordinat, regulat per enzims.
Les reaccions es troben en compartiments cel·lulars ben definits. Hi ha rutes lineals (via pròpiament) o rutes cícliques (cicle) que connecten les vies.
Algunes vies metabòliques són rapides, estan associades de forma coordinada i ordenada gràcies a que formen complexos multienzimàtics. La xarxa de vies metabòliques pot recordar al mapa de les diferents línies de la xarxa del metre urbà: compost (estació), reacció química (trajecte), enzim (rails i vagó).
Rutes metabòliques - Semireaccions exergòniques ΔG<0 i valor mínim de -55 a -60 KJ/mol.
Acoblat a la síntesi d’ATP (endergònic: ΔG= +40 a +50KJ/mol) - Semireaccions endergòniques - ΔG>0 i valor màxim +30 KJ/mol.
- Acoblat a la hidròlisi d’ATP (exergònic: ΔG= -40 a -50KJ/mol) Tipus de reaccions complementaries Número d’oxidació: Com una habitació, les reaccions de manera espontània es desordenen. Requereixen un esforç i per tant una energia per tal d’ordenar-les Hi ha dos tipus de reaccions: - Llunyanes a l’equilibri: no es desplacen per falta de pas.
Vd >> Vi - A prop de l’equilibri: no es desplacen a pesar del pas.
Tot i que el metabolisme cel·lular està compartimentat dins de la cèl·lula, existeixen unes barreres biològiques; les membranes biològiques que transporten els substrats, intermedis i productes de la xarxa de vies metabòliques.
...