http://aixoplugat.blogspot.com

1. Metabolismecatabòlic:respiracióifermentació1

2. 2Procés en el qual s’allibera energia que s’emmagatzema en enllaços fosfat de l’ATPEl metabolisme cel·lular és el conjunt de reaccions químiques que es produeixen a l’interior de les cèl·lules i que condueixen a:Obtenir matèria per créixer

3. Obtenir energia per dur a terme les funcions vitals.Es poden considerar 2 fases en el metabolisme:El catabolisme o degradació de la matèria orgànica.

4. L’anabolisme o construcció de matèria orgànica.Energia: ATPRibosa (monosacàrid: pentosa)- Adenina (base nitrogenada) Grups fosfatATP (adenosin trifosfat)ADP (adenosin difosfat)Emmagatzema i cedeixenergiaambmoltafacilitat:- 7,3 kcal/mol d’energia cada enllaç (en té dos)

5. Com es sintetitza ATP?Fosforilació a nivell de substrat (quinases): síntesi ATP gràcies a l’eneriga que s’alliberad’unabiomolècula (substrat) quan es trenca algundelsseusenllaçosrics en energia. P.e: glicòlisi.

6. Per mitjàd’enzims del grup de les ATP-sintetases: a les crestesdelsmitocondris i alstilacoidesdelscloroplastsquan un fluz de protons (H+) travessaaquestsenzims.ATP (adenosin trifosfat)ATP: moneda energètica – energiad’úsinmediat

7. 1. El catabolisme5Catabolisme: conjunt de reaccionsbioquímiques que transformen les macromolècules en molèculesorgàniquespetites, i aquestes en inorgàniques. Durantaquestprocéss’alliberaenergiaTenen unes primeresviesconvergents, fins a acetilCoA i s’anomenacatabolismeintermediari; i elscompostos que van apareixent: metabòlits.Solen ser reaccionsd’oxido-reduccióons’alliberenelectrons que passen a transportadorsd’electrons i elsmetabòlitspassen de nivellsenergèticselevats a mésbaixos.

8. Rutes metabòliquesLes reaccions normalment no succeeixen en un pas, sinó en un conjunt de petites reaccions que formen la ruta metabòlica.

9. CatabolismePodem obtenir energia de:Glúcids

10. Lípids

11. ProteïnesL’obtenció d’energia no és 100% eficient, per això una part de l’energia es perd en forma de calor i contribueix a mantenir la temperatura corporal.

12. 81. Tipus de catabolismeSegons el graud’oxidació de la matèriaorgànica i segonsquiésl’acceptor final d’electrons es distingeixen:A. Respiració: l’oxidacióés completa i l’acceptor final d’electronsés un compost inorgànic:* Respiracióaeròbica: l’oxigenésl’acceptor; elsproductesfinalsdesprés de la cadena respiratòriasón l’H2O i CO2. 36-38 ATPs* Respiracióanaeròbica: el nitrogen (NO3-), el sofre (SO42-) o CO2sónelsacceptorsfinalsdonantlloc a NH4, SH2 o CH4després de la cadena respiratòria. 36-38 ATPs. BacterisB. Fermentació: oxidació no completa de la matèriaorgànica. Un compost orgànicésl’acceptor final del electrons. S’obté poca energia (2 ATP) doncs no hi ha cadena respiratòria. Fongs

13. 92. Catabolisme per respiracióA) Catabolisme de glúcidsLa primera fase és la hidròlisi en elssistemesdigestius en organismespluricel·lulars o en vacúolsdigestius en unicel·lularsgràcies a enzims. Únicamentelsmonosacàrids poden entrar en el sistema circulatori. Produeixcalor.

14. 10A) Catabolisme de glúcids1. La glicòlisio ruta d’Embden-MeyerhofProcéson la glucosa es degrada en duesmolèculesd’àcidpirúvic o piruvat.Característiques: 1. Éscitoplasmàtica 2. Ésanaeròbica (no intervél’oxigen) 3. Començaamb una activació (-2ATP) 4. Produeix: * 4 ATP – 2 ATP = 2 ATPfosforilació a nivell de substrat * 2 NAD + 2e- + 2H+ 2 NADH25. Produeix 2 molècules de piruvat 2 CH3 – CO - COOH

15. GlicòlisiTé lloc al CITOPLASMA (sarcoplasma al múscul)Per iniciar el procés cal energia: se liafegeix un fosfat a la glucosa i s’obté un compost de 3C.http://www.science.smith.edu/departments/Biology/Bio231/glycolysis.htmlS’obté:2 ATP

16. 2 HidrògensEl compost de 3C és oxidat a piruvat

17. 12A) Catabolisme de glúcids2. La via de les pentosesProcés en el qual la glucosa es transforma en les pentoses ribulosa i xilulosa de manera reversible.Necessària per produir nucleòtids, CoA, NAD i FAD.Característiques: 1. És citoplasmàtica 2. Produeix una descarboxilació 3. Produeix dues deshidrogenacions i genera 2 NADPH2

18. 13A) Catabolisme de glúcids2. La via de les pentosesTambé serveix per produir altres monosacàrids diferents.

19. 14A) Catabolisme de glúcids3. El cicle de KrebsEl pirúvic entra en la matriu i es produeix una descarboxilacióoxidativaproduintacetatactiu+ NADH2 + CO2El cicle de Krebso cicle de l’àcidcítric o delsàcidstricarboxílics es produeix en organismesaerobisgràcies a enzims solubles en la matriu mitocondrial.El catabolisme de lípids i proteïnesconvergeixen a aquestnivell.Alguns del metabòlits poden ser utilitzats per sintetitzaraminoàcids no essencials

20. 15A) Catabolisme de glúcids3. El cicle de KrebsAquestconjunt de reaccionsrequereixenquantitatselevades del coenzim NAD, de tal manera que si no estàsincronitzadaamb la cadena respiratòria que regenera NAD es col·lapsa, i no deixa entrar pirúvicCaracterístiques: 1. Requereixindirectamentoxigen 2. Produeix per cada acetilCoA: * 3 NADH2 * 1 FADH2 * 1 ATP 2 descarboxilacions = 2 CO2http://www.science.smith.edu/departments/Biology/Bio231/krebs.html

21. El destí del piruvat si hi ha oxigenL’AcetilCoaAentra al cicle de KrebsTé lloc a la MATRIU MITOCONDRIALPer cada acetilCoA s’obtenen:1 ATP

22. 8 Hidrògens

23. 2 CO2El piruvats’oxida a acetilCoA, i s’obtenen 2 hidrògensL’acetilCoA es combina amb un compost de 4C, per formar-ne un de 6C que seràdescarboxilat i deshidrogenatfins a donar CO2 i el compost inical de 4C

24. 17A) Catabolisme de glúcids4. La cadena respiratòriaProcés acoblat a enzims de membrana (deshidrogenases i citocroms)El NADH2 i el FADH2 (en llocs d’acoblament diferents) s’oxiden alliberant H+ i e- que viatgen per citocroms produint la sortida dels protons a l’espai intermembranós (baixa el pH a la vegada que augmenta la seva concentració). En darrer lloc els electrons són agafats pel ½O2+2e- O2-Per augmentar l’eficàcia d’aquest procés, el mitocondri pot: * formant crestes: augmenta la superfície membranosa interna * dividir-se: augmenta el nombre de mitocondris

25. 18A) Catabolisme de glúcids5. La fosforilació oxidativahttp://vcell.ndsu.nodak.edu/animations/etc/movie.htmSegons la teoria quimiosmòtica de Mitchel el gradient elèctric i químic provoca el pas dels protons per un enzim especial (localitzat a nivell del cloroplast i mitocondri) anomenat ATPsintetasa aixó permet a aquest enzim convertir aquesta energia en energia química sintetitzant ATP. 1 NADH2 3 ATP 1 FADH2 2 ATPEls protons en passar són agafats per al oxigen:2 H+ + O2- H2O o aigua metabòlica

26. Destí dels hidrògenshttp://www.johnkyrk.com/mitochondrion.htmlTé lloc a la MEMBRANA INTERNA MITOCONDRIALFosforilació oxidativaEls hidrògens alliberats poden reduir coenzims com el NAD o el FAD. Aquest coenzim agafa tant l’electró com el protó de l’hidrogen.

27. Els electrons es mouen per la cadena de transport d’electrons.

28. Els protons són bombejats des de la matriu a la membrana interna mitocondrial, això genera un gradient electroquímic.

29. Els protons difonen per la proteïna canal provocant un canvi de conformació de la proteïna de forma que l’ATPasa genera ATP.

30. Dins la matriu els electrons i els protons es combinen amb oxigen per forma aigua.

31. Per cada NAD s’obtenen 3 ATP i per cada FAD s’obtenen 2 ATP.20A) Catabolisme de glúcids6. Balanç energètic de la degradació aeròbica de la glucosaLa glucosa és la molècula energètica per excel·lència. Algunes cèl·lules, com les neurones, únicament poden utilitzar glucosa per obtenir energia.

32. 21Elslípidsemmagatzematstenenfuncióenergètica.L’enzim lipasa separa elsàcidsgrassos de la glicerina. Dins del mitocondrisegueixenviesdiferents:Gicerina: combina amb un grupfosfat i perd dos hidrogens: s’incorpora a la glicòlisi.

33. Àcidsgrassos:segueixenuna sèrie de b-oxidacions o hèlix de Lynen. Cal que estiguincombinatsamb el CoA per ser oxidats i transformar-se en acilCoAambdespesad’unATP, per a poder entrar al mitocondri.B) Catabolisme de lípidsUna molècula de 16 carbonis produeix 130 ATP: * 7 b-oxidacions: - 8 acetil CoA - 7 NADH2 - 7 FADH28 Cicles de krebs

34. Oxidació d’àcids grassosPrimer té lloc la separació del glicerol i els àcids grassosElsàcidsgrassos es descomponen en una sèrie de reaccions per generar compostos de 2C, elsqualsaniran al cicle de Krebs: beta-oxidacióCom que elsàcidsgrassosnomés poden ser respiratspel cicle de Krebs, només poden fer servir la respiracióaeròbia. No poden ser utilitzatsquan no hi ha oxigenPer una molècula de palmític (C16) s’obtenen 131 ATP

35. 23C) Catabolisme de les proteïnes i els aminoàcidsLes proteïnestenenfuncionsdiferents a l’energètica. Només si estan en excés, es degraden elsseusAminoàcids.També en situacions de dejuniprolongat.En el catabolismedelsAahi ha tres processos:Transaminació