Que passa si no hi ha oxigen? Catabolisme sense O2 Que passa si no hi ha oxigen?

La FERMENTACIÓ LÀCTICA (molt usada en la indústria alimentària làctica). En quatre fases a partir del sucre de la llet:     1) lactosa lactasa glucosa i galactosa. 2) galactosa glucosa.     3) La glucosa àcid pirúvic gràcies a la glucòlisi. 4) L'etapa de fermentació serà la reducció de l'àcid pirúvic fins a àcid làctic mitjançant l'enzim lactat deshidrogenasa. Calcula quants ATP donarà una molècula de lactosa si no hi ha oxigen. I quants lactats? Es propia de Lactobacillus casei, L. bulgaricus, Streptoccocus lactis, Leuconostoc citrovorum També a les cèl·lules musculars i altres

Fermentació de la glucosa a làctic Quines reaccions han tingut lloc? És aeròbica o anaeròbica? Quin és el substrat inicial? De quants àtoms de C? Quin és el producte final? De quants àtoms de C? Quin poder reductor es crea? On té lloc? Quines cèl·lules fan aquesta ruta? Reacció general Contesta les mateixes qüestions per la fermentació alcòlica?

La duen a terme enzims especials que hi ha en els llevats del gènere Saccharomyces, com S. cerevisiae Usos: cervesa, vi, pa, whisky, rom, sidra...

La glucòlisi I fermentació

La respiració anaeròbica és un procés poc habitual que només realitzen alguns grups de bacteris. procés metabòlic d'oxidació-reducció anàleg a la respiració aeròbica l'acceptor final d'electrons és una molècula inorgànica (sulfat o un nitrat) diferent de l' oxigen. intervé també una cadena transportadora d'electrons en la qual es tornen a oxidar els coenzims reduïts durant l'oxidació dels substrats nutrients. L‘única diferència és que l'acceptor últim d'electrons no és l'oxigen. En la respiració anaeròbica tots els possibles acceptors tenen un potencial de redox menor que el de l'O2, per la qual cosa, partint dels mateixos substrats (glucosa, aminoàcids, triglicèrids), es genera menys energia que en la respiració aeròbia convencional. No s'ha de confondre la respiració anaeròbica amb la fermentació, aquests dos tipus de metabolisme tenen sol en comú el no ser dependents de l'oxigen.

La respiració anaeròbica Aceptor Producto final Microorganismo Nitrato Nitritos, óxidos de nitrógeno y N2 Pseudomonas, Bacillus Sulfato Sulfuros Desulfovibrio, Clostridium Azufre Thermoplasma CO2 Metano Methanococcus, Methanosarcina, Methanopyrus Fe3+ Fe2+ Shewanella, Geobacter, Geospirillum, Geovibrio Mn4+ Mn2+ Shewanella putrefaciens Selenato Selenito Arsenato Arsenito Desulfotomaculum Fumarato Succinato Wolinella succinogenes, Desulfovibrio, E. coli DMSO DMS Campylobacter, Escherichia

Anabolisme

Reserva d’energia i de matèria: biosíntesi i (catabolisme: degradació) Glicogen Triacilglicèrids Proteïnes Glicogènesi glicogenòlisi esterificació lipòlisi síntesi de proteòlisi proteïnes glucosa àcids grassos aminoàcids ADP+Pi ATP gluconeogènesi síntesi d’aa degradació d’aa glucòlisi lipogènesi Reserva d’energia i de matèria: biosíntesi i (catabolisme: degradació) Piruvat lactat acetilCoA NH4+ NH4+ piruvat Àcids grassos NH4+ O2 b-oxidació Cicle de la urea ADP+Pi NH4+ acetilCoA NADH Cicle de Krebs NAD+ ATP CO2 H2O

Gestió de reserves Biosíntesi de polisacàrids (Glucosa)n + UDP-Glucosa En animals glicogènesi: cal activar la glucosa-1P amb un UTP per a unir-se a una molèc de glicògen: glucosa-1P + UTP UDP-Glucosa + PP (Glucosa)n + UDP-Glucosa (Glucosa)n+1 + UDP glicogen sintetasa

El glicogen és esfèric, acumula aigua, no provoca canvis osmòtics En hepatòcits (10% del pes del teixit) En músculs (0,5 % del pes del teixit) En vegetals també s’acumula glucosa en forma de midó, en general actua d’activador un ADP i no UDP

Gestió de reserves: Biosíntesi de triglicèrids adipòcit Triacilglicèrids Gestió de reserves: Biosíntesi de triglicèrids A pesar dels avantatges de tenir greix com a reserva (més energètic, poc pes, hidròfob i per tant s’emmagatzema sense aigua) hi ha òrgans que només usen glúcids com a font energètica (cervell) Els triacilglicèrids s’acumulen en els citoplasma dels adipòcits esterificació lipòlisi síntesi de proteòlisi proteïnes glucosa àcids grassos aminoàcids ADP+Pi ATP gluconeogènesi síntesi d’aa degradació d’aa glucòlisi lipogènesi Piruvat acetilCoA NH4+ NH4+ En verd via normal i en vermell via de dejuni piruvat Àcids grassos NH4+ O2 b-oxidació Cicle de la urea ADP+Pi NH4+ acetilCoA NADH Cicle de Krebs NAD+ ATP CO2 H2O

Gestió de reserves: I les proteïnes? En animals: reserva estructural, mai energètica

Rutes intermèdies: interconversions com fem glucosa, àc Rutes intermèdies: interconversions com fem glucosa, àc. grassos o aminoàcids?

Com fem glucosa? La glucosa es pot fer a partir d’altres substàncies glucídiques o altres substàncies orgàniques no glucídiques: gluconeogènesi 1. en animals del pirúvic, del làctic o dels aa 2. en veg i bacteris del pirúvic, dels aa i també dels àcids grassos (cicle de l’àcid glioxílic).

Gluconeogènesi Glicogen Triacilglicèrids Proteïnes Glicogènesi glicogenòlisi esterificació lipòlisi síntesi de proteòlisi proteïnes glucosa àcids grassos aminoàcids ADP+Pi ATP gluconeogènesi síntesi d’aa degradació d’aa glucòlisi lipogènesi Piruvat lactat acetilCoA NH4+ NH4+ piruvat Àcids grassos NH4+ O2 b-oxidació Cicle de la urea ADP+Pi NH4+ acetilCoA NADH Cicle de Krebs NAD+ ATP CO2 H2O

Gluconeogènesi en els animals heterotròfic Sota exercici intens o fent dejuni, els hepatòcits poden fabricar glucosa: gluconeogènesi El pirúvic s’ha de convertir en oxalacetat, dins la mitocòndria, i aquest al PEP fins a la glucosa, gastant 6 ATP En aquests tres punts els enzims que fan la via catabòlica són diferents dels de la via anabòlica això dóna més control.

A les plantes Els glioxisomes són orgànuls que es troben en els teixits d'emmagatzematge de lípids de les llavors, i també en els fongs filamentosos. Els glioxisomes converteixen els lípids en glúcids durant la germinació de les llavors. La plàntula utilitza aquests sucres sintetitzats fins que és prou madura per produir-los per fotosíntesi. En els glioxisomes, els àcids grassos s'hidrolitzen a acetil-CoA. A més, contenen els enzims clau del cicle de l‘àcid glioxílic (isocitrato liasa i malat sintasa) que transformen l’ acetil-CoA en glucosa per a fabricar cel.lulosa i midó per a les primeres fulles. En resum: fan la ruptura dels àcids grassos i produeixen els productes intermedis per a la síntesi de sucres per gluconeogènesi.

Lipogènesi Glicogen Triacilglicèrids Proteïnes Glicogènesi glicogenòlisi esterificació lipòlisi síntesi de proteòlisi proteïnes glucosa àcids grassos aminoàcids ADP+Pi ATP gluconeogènesi síntesi d’aa degradació d’aa glucòlisi lipogènesi Piruvat lactat acetilCoA NH4+ NH4+ piruvat Àcids grassos NH4+ O2 b-oxidació Cicle de la urea ADP+Pi NH4+ acetilCoA NADH Cicle de Krebs NAD+ ATP CO2 H2O

Síntesi d’aminoàcids Glicogen Triacilglicèrids Proteïnes Glicogènesi glicogenòlisi esterificació lipòlisi síntesi de proteòlisi proteïnes glucosa àcids grassos aminoàcids ADP+Pi ATP gluconeogènesi síntesi d’aa degradació d’aa glucòlisi lipogènesi Piruvat lactat acetilCoA NH4+ NH4+ Els aa essencials no els sabem sintetitzar i cal prendre’ls amb la dieta piruvat Àcids grassos NH4+ O2 b-oxidació Cicle de la urea ADP+Pi NH4+ acetilCoA NADH Cicle de Krebs NAD+ ATP CO2 H2O

Alguns teixits més d’exemple

Teixits anaeròbics Pell Medul·la Ronyons Eritròcits Funcionen amb molt poc oxigen. No poden oxidar la MO, el Krebs no va i fermenten la glucosa a lactat per obtenir Nad oxi i per tornar a fer la glucòlisi i fabricar ATP

hepatòcit Glicogen Triacilglicèrids Proteïnes Glicogènesi glicogenòlisi esterificació lipòlisi síntesi de proteòlisi proteïnes glucosa àcids grassos aminoàcids ADP+Pi ATP gluconeogènesi síntesi d’aa degradació d’aa glucòlisi lipogènesi Piruvat lactat acetilCoA NH4+ NH4+ hepatòcit piruvat Àcids grassos NH4+ O2 b-oxidació Cicle de la urea ADP+Pi NH4+ acetilCoA NADH Cicle de Krebs NAD+ Cossos cetònics ATP CO2 H2O