Catabolisme

EL CATABOLISME

A l’interior de la cèl·lula hi ha un difícil i complex sistema de reaccions químiques necessàries per a la supervivència de la cèl·lula i de tot l’organisme. Unes molècules es desfan per obtenir energia (catabolisme) i d’altres es construeixen a partir de molècules més simples (anabolisme). En les cèl·lules tot es transforma constantment i l’energia que es desprèn quan estrenquen les biomolècules s’emmagatzema en forma d’ATP. Aquest és l’objectiu del catabolisme.

1-INTRODUCCIÓ AL CATABOLISME.

1·1-BIOMOLÈCULES ORGÀNIQUES AMB FUNCIÓ ENERGÈTICA.

Una persona està constituïda (en pes aproximat) per:

• 65% d’aigua. En les cèl·lules i els espais intercel·lulars.

• 18% de proteïna. En músculs, tendons i bona part dels ossos. (4’2 kcal/g).

• 12%de lípids. Com a reserva energètica. (9’5 kcal/g).

• 5% de sals minerals. Ossos.

• 0’3% de glúcids. Produeixen energia (4’2 kcal/g) i no generen productes tòxics

com lípids i proteïnes.

GLÚCIDS

Cel·lulosa: és la biomolècula orgànica més abundant del planeta. Es un polisacàrid format per la unió de centenars de glucoses β. Constitueix el tronc dels arbres i la tija deles plantes. La majoria d’animals no la poden aprofitar com a font d’energia (no tenen l’enzim capaç de trencar els enllaços β).

Midó: està format per la unió de dos polisacàrids (amilosa i amilopectina) formats per la unió de centenars de maltoses (disacàrid format per la unió de dos glucoses).

Glicogen: polisacàrid format per la unió de centenars de maltoses.

LÍPIDS

Els animals iles plantes utilitzen els lípids com a reserva energètica perquè contenen més del doble d’energia que glúcids i proteïnes. La raó es que els lípids contenen bàsicament C i H mentre que glúcids i proteïnes contenen un elevat percentatge d’oxigen. Per tant al oxidar els lípids per formar CO2 s’han de trencar més enllaços i s’allibera més energia.

Per això les llavors i les cries dels animalstenen un alt percentatge de lípids

1·2-CONCEPTE DE CATABOLISME

És la fase del metabolisme que té com a finalitat l’obtenció d’energia al transformar molècules orgàniques en altres més senzilles.

L’energia obtinguda s’emmagatzema en forma d’ATP i posteriorment s’utilitza per a dur a terme activitats cel·lulars o per sintetitzar compostos orgànics complexos (anabolisme).1

El catabolisme és similar en tots els organismes (autòtrofs i heteròtrofs).

Les reaccions catabòliques són reaccions redox (de transferència d’electrons). Una substància (glucosa) s’oxida (perd e-) i una altra (oxigen) es redueix (guanya e-) .

1·3-L’ALLIBERACIÓ GRADUAL D’ENERGIA EN EL CATABOLISME

Si en el catabolisme l’energia s’alliberarà de manera ràpida i en formade calor (com en una reacció de combustió) provocaria la mort de l’organisme. En canvi l’energia s’allibera de manera gradual i en forma d’energia química (emmagatzemada en els enllaços químics de les molècules d’ATP).

La producció gradual d’energia química en el catabolisme s’aconsegueix per les característiques següents:

a) En el catabolisme hi ha moltes reaccions successives (no unaúnica reacció com en la combustió) i cadascuna està catalitzada per un enzim.

b) Els electrons de la glucosa no passen directament als àtoms d’oxigen, sinó que primer viatgen constituint àtoms d’hidrogen i passen a un coenzim (NAD+) que actua com a transportador d’hidrògens. NAD+ + H2 → NADH + H+.

c) El coenzim NADH no passa directament els seus electrons a l’oxigen sinó que els passaa una cadena transportadora d’electrons constituïda per unes proteïnes anomenades citocroms.

Els electrons passen d’un citocrom al següent ocupant cada vegada un lloc més pròxim al nucli de l’àtom acceptor d’electrons.

Quan els electrons passen a una posició més pròxima al nucli atòmic perden energia que s’utilitza per fosforilar l’ADP i formar ATP (ADP + Pi → ATP)....