BIOQUÍMICA. Metabolisme

Transcripción

1 Metabolisme Conjunt ordenat de totes les reaccions químiques que tenen lloc en la cèl lula i que permeten obtenir energia i poder reductor a partir del seu entorn i sintetitzar els seus components fonamentals. Font de C i energia Oxidació ATP Moviments cel lulars Biosíntesi Transport Calor (Se perd)

2 Les reaccions químiques del metabolisme s anomenen vies metabòliques. Les substàncies que intervevenen en el metabolisme s anomenen metabòlits. Els productes són les substàncies finals d una via metabòlica. El metabolisme intermediari són les connexions que hi ha entre diferents vies metabòliques. Els enzims regulen totes les reaccions del metabolisme

3 Poder reductor Capacitat de certes biomolècules d actuar com donadors d electrons i protons en les reaccions metabòliques redox (oxidació i reducció). Disacàrid reductor Disacàrid no reductor Grup aldehid lliure Grups aldehids implicats a l emllaç

4 Metabolisme: Anabolisme i catabolisme Anabolisme: procés químic per obtenir substàncies orgàniques complexes a partir de simples amb consum d energia. Catabolisme: procés químic per obtenir molècules simples a partir de complexes amb generació d energia. Replicació de l ADN Tenen lloc simultàniament a les cèl lules. Són rutes diferents però hi ha passos comuns Velocitats regulades de manera molt precisa.

5 Metabolisme: Anabolisme i catabolisme El catabolisme és convergent L anabolisme és divergent

6

7 Visió general del metabolisme Rutes degradatives. Els aliments de la dieta o les reserves corporals se degraden a productes senzills. S allibera poder reductor i energia (ATP). Nutrients amb energia Carbohidrats Grasses Proteïnes Catabolisme Principis immediats Sucres Àcids grassos Aminoàcids ADP + HPO 2-4 NAD + NADP + FAD ATP NADH NADPH FADH 2 Macromolècules Proteïnes Polisacàrids Lípids Àcids nucleics Anabolisme Precursors Aminoàcids Sucres Àcids grassos Bases nitrogenades Rutes biosintètiques. Se sintetitzen molècules grans i complexes a partir de precursors petits i senzills. Se requereix poder reductor i energia (ATP).

8 Visió general del metabolisme Rutes metabòliques centrals i algunes intermediaris clau. Rutes catabòliques en vermell (cap a baix) i les anabòliques en blau (cap a dalt).

9 Reaccions acoblades Constitueixen un mecanisme per emmagatzemar i transportar energia des de les reaccions exergòniques a les endergòniques i la inversa. A + B + Energia A ~ B ( G > 0) A ~ B A + B + Energia ( G < 0)

10

11 Paper de l ATP L enllaç que uneix grups fosfats és el més utilitzat per emmagatzemar i transportar energia Trifosfat Adenina Ribosa L ATP és el més utilitzar en transferències d energia entre reaccions exergòniques (catabòliques) i endergòniques (anabòliques). Altres molècules energètiques: UTP, GTP, CTP, fosfocreatina,...

12 Mecanismes d obtenció d ATP 1/ Fosforilació a nivell de substrat S obté ATP gràcies a l energia continguda a un enllaç d un substrat fosforilat o unit al CoA. Exemples: La fosforilació es dóna en la glicòlisi i en el cicle de Krebs

13 Mecanismes d obtenció d ATP 2/ Reacció enzimàtica amb ATP-sintetases Les ATP-sintetases són enzims que a les crestes mitocondrials i als tilacopides dels cloroplasts sintetitzen ATP quan el seu interior és atravessat per un flux de protons (H+) Exemple: El gradient de H + necessari per l obtenció d ATP se genera gràcies a les reaccions de la fotosíntesi.

14 Mecanismes d obtenció d ATP 2/ Fosforilació oxidativa El gradient de H + necessari per l obtenció d ATP se genera gràcies a les reaccions d oxidació de combustibles metabòlics.

15 Síntesi d ATP La producció mitocondrial d ATP requereix un gradient de concentració de H +, amb alta concentració a l espai intermembranós i baixa a la matriu. La membrana interna és impermeable als H +, però l externa sí és permeable. Un ph baix a les mitocondries produeix un gradient de H+ que genera ATP a través de l ATP sintasa.

16 Tipus de metabolisme