Conjunt de reaccions químiques que tenen lloc dins de la cèl.lula

Presentación del tema: "Conjunt de reaccions químiques que tenen lloc dins de la cèl.lula"— Transcripción de la presentación:

1 Conjunt de reaccions químiques que tenen lloc dins de la cèl.lula
METABOLISME Conjunt de reaccions químiques que tenen lloc dins de la cèl.lula

2 Metabolisme CATABOLISME  reaccions que transformen molècules complexes en altres més senzilles, alliberant energia ANABOLISME  reaccions que transformen molècules senzilles en altres més complexes, requerixen energia

3 CARACTERÍSTIQUES DE LES REACCIONS QUÍMIQUES
1. Les reaccions químiques s’organitzen en rutes (unes a continuació de les altres) de forma que els productes d’una són els substrats de l’altra 2. En moltes reaccions hi ha un pas d’electrons d’uns àtoms o molècules a altres  reaccions oxidació-reducció (redox)

4 3. L’alliberament o consum d’energia està acoplat a la sintesi o hidròlisi (trencament) d’una molècula anomenada ATP. L’E captada pels éssers vius (autòtrofs o heteròtrofs) NO s’utilitza directament s’emmagatzema en forma d’ATP

5 4. Per a que una reacció tinga lloc s’han de activar els substrats, és a dir, hi ha que donar-los energia  energia d’activació. Hi han unes substàncies que faciliten que es done la reacció perquè disminuixen l’E d’activació  catalitzadors = ENZIMS ACCELEREN LES REACCIONS

6

7 Cóm actuen els enzims? L’EZ s’unix temporalment de forma específica al seu substrat (substrat+asa) formant el complex EZ-substrat. El lloc de l’EZ on s’uneix el substrat s’anomena centre actiu: hi han uns aa que formen el complex i altres que transformen el substrat en producte Moltes reaccions són reversibles aleshores és el mateix EZ el que catalitza la reacció tant en un sentit com en l’altre

8

9 Propietats dels EZ Són proteïnes, encara que alguns s’unixen a un altre component no proteic Són específiques No es consumeixen Es desnaturalitzen amb canvis de Tª o de pH Són molt eficients  fa falta molt poca quantitat

10 Les reaccions catalitzades per EZ solen presentar una cinètica hiperbòlica,

11 Aquesta gràfica es descriu matemàticament amb l’eq de Michaelis –Menten
On la Km es la concentració de substrat a la que la velocitat de reacció és la meitat de la V max.

12 Com que la extrapolació dels valors de Km i Vmax a partir d’una corba hiperbòlica és poc exacta, s’ha modificat l’eq de Michaelis-Menten per a que done lloc a una representació lineal: DOBLES INVERSOS

13 Hi ha alguns EZ que no segueixen aquesta cinètica, són els EZ al
Hi ha alguns EZ que no segueixen aquesta cinètica, són els EZ al.lostèrics  seguixen una corba sigmoide

14 Els EZ al.lostèrics es poden presentar en 2 formes: forma R (relaxada) activa  en la que es pot unir el substrat i forma T (tensa) inactiva en la que no es pot unir el substrat. Els EZ al.lostèrics tenen un o més centres reguladors diferents del lloc d’unió del substrat (centre actiu).

15 El compost que s’unix al centre regulador s’anomena MODULADOR, aquest pot ser:
- Estimulant  canvia la forma T a R - Inhibidor  canvia la forma R a T

16 L’inhibidor pot ser: Irreversible  s’uneix irreversiblement
Reversible  s’uneix temporalment Competitius  si l’inhibidor té una forma pareguda a la del substrat i per tant competixen per unir-se al mateix lloc No competitius  si l’inhibidor s’unix a un lloc diferent del substrat, però al unir-se dificulta la unió del substrat Molts antibiòtics i insecticides són inhibidors (penicil.lina és irreversible)

17

18

19

20 Holoenzims EZ que per a realitzar la seua funció necesiten a més del component protèic un altre NO protèic: Part protèica = APOENZIM Part NO protèica = COFACTOR El cofactor pot ser un ió inorgànic (Mg, Fe,…) O pot ser un compost orgànic, que s’anomenarà: Grup prostètic  si s’unix covalentment a la proteïna Coenzim  si s’unix NO covalentment

21 Els COENZIMS més importants són:
Adenosín-fosfats  ATP,ADP,AMP Flavín-nucleòtids  FMN i FAD participen en reaccions redox Pirimidín-nucleòtids  NAD i NADP tanbé participen en reaccions redox Coenzim A  capta i transferix grups acètics

22 Transport de membrana

23 Molècules xicotetes Transport passiu  a favor de gradient, des d’on hi ha més cap a on hi ha menys  NO requerix E Difussió simple  molec hidrofòbiques (O2,CO2, N2), sense càrrega o càrrega neutra (urea, aigua) Difussió facilitada  molec carregades, es fa mitjançant proteínes de membrana: de canal o transportadores Transport actiu  en contra de gradient des d’on hi ha menys cap on hi ha més  prot que actuen com bombes  requerixen E

24

25 Molècules grans Endocitosi (de fora a dins) es forma una invaginació de la memb i la substància a transportar queda dins d’una vesícula Pinocitosi  si és un líquid o una partícula molt menuda Fagocitosi  partícula gran

26 Exocitosi (de dins cap a fora)
S’anomena transocitosi si travessa completament la cèl.lula (1º endocitosi i 2º exocitosi)

27 ANABOLISME  FOTOSÍNTESI
E llum E química (ATP i NAPDH) aigua compostos CO2 + sals minerals orgànics + O2 senzills (glc,aa) (sucres i compostos midó) complexos

28

29 1. Fase lluminosa (en presència de llum)
L’E de la llum es captada pels pigments fotosintètics i transformada en E química (ATP i NADPH) Clorofil.la Carotenoides Ficobilines

30 Els pigments s’agrupen formant fotosistemes (PS) que es troben a la memb del tilacoide (PSII (680) i PSI (700)) Complexe antena  centenars de pigments units que dirigixen l’E cap a centre de reacció  clorofil.la (s’excita i transferix e-) + acceptors d’e-

31

32

33

34

35 2 e- que passen pel complex b-f  2H+
3H+  1 ATP

36

37 Transport cíclic

38

39

40 Factors que influixen a la fotosíntesi
1) [CO2]  si la llum és constant a més CO2 més intensitat en la fotosíntesi, ja que més es fixará al C. Calvin

41 2) AL augmentar la intensitat de llum augmenta la fotosíntesi, però fins a un limit en que es podrien desnaturalitzar els EZ que intervenen 3) [O2]  a major concentració d’O2 menor serà la intensitat fotosintètica degut a que es produirà fotorrespiració

42 En plantes tropicals, per evitar la pèrdua d’aigua, les plantes tanquen els estomes  augmente la [O2] dins Problema El enzim RUBISCO que catalitza la fixació del CO2 en el C.Calvin, si la [O2] és alta deixa de catalitzar aquesta reacció (s’atura el C.Calvin) i comença a fer una reacció anomenada FOTORRESPIRACIÓ Si [CO2] > [O2]  fixa CO2 al C. Calvin RUBISCO Si [O2] > [CO2]  fa la fotorrespiració

43 SOLUCIÓ  tenen un sistema per el qual capten molta quantitat de CO2 mentre els estomes estan oberts i l’emmagatzemen en forma de diferents compostos. Quan el necesiten per a que no ocorrega la fotorrespiració transformen estos compostos altra volta en CO2

44 4) Temperatura: A la fase lluminosa no li influix
A la fase obscura a més temperatura més intensitat fotosintètica, sempre que no arrivem a desnaturalitzar els EZ.

45 Tipus de fotosintesi Fotosíntesi oxigènica  el dador d’e- és l’aigua i es genera O2 Fotosíntesi anoxigènica  el dador d’e- és un compost inorgànic com el H2S o el lactat

46 Altre procés anabòlic: Quimiosintesi
Subst. Inorg subst. Org E de reaccions químiques - nitrit nitrat - sulfur sulfat - Fe+2  Fe +3

47 CATABOLISME RESPIRACIÓ
La degradació de qualsevol biomolecula pot suministrar energia; l’elecció no depén tant de la seua capacitat energètica com de la facilitat que supose la seua utilització La molecula més emprada és la glucosa GLICOLISI

48 Degradació aliments Reserves de cel GLUCOSA C
Degradació aliments Reserves de cel GLUCOSA C.Calvin 2 ATP FASE PREPARATORIA 2 ADP 2 G3P 2 NAD+ + 4 ADP 2 NADPH + 4 ATP 2 piruvat BALANÇ: 1 glucosa  2 piruvats + 2 ATP + 2 NADPH

49

50 Per a que la glicolisi continue el NAD+ s’ha de regenerar  Per a açò el pirutvat s’haurà de degradar per diferents camins, segons la disponibilitat de oxígen: En condicions aeròbies  respiració aeròbia En concicions anaeròbies  fermentacions

51 RESPIRACIÓ AEROBIA 1. Formació de 2 piruvat Acetil-CoA 2 NAD+ 2 NADH 2 Acetil-CoA BALANÇ: 2. C. Krebs 2 Acetil-CoA 4 CO2 6 NADH 2 FADH2 2 ATP

52 3. Totes les molècules de poder reductor (NADH i FADH2) generades en la glicolisi i a les 2 primeres fases de la respiració aeròbia s’oxidaran (es transformaran en NAD+ i FADH+) gràcies a la cadena de transport d’e-

53

54 FERMENTACIONS (cond anaeròbies i normalment en microrganismes)
Fermentació alcohòlica Piruvat etanol 2 NAD+ Fermentació làctica Piruvat àcid làctic