EL METABOLISME TEMA 1 I 2 BIO Pdffff

EL METABOLISME CEL·LULAR I ELS ENZIMS
El metabolisme
El metabolisme és el conjunt de reaccions químiques que es produeixen a l’interior de les cèl·lules i que condueixen a obtenir
matèria per créixer i energia per dur a terme les funcions vitals.
Tots els processos metabòlics es poden classificar en dos tipus: processos anabòlics, o de síntesis i que requereixen una
aportació energètica; iprocessos catabòlics, o de degradació, que alliberen energia que s’emmagatzema als enllaços fosfat
de l’ATP.

Reaccions catabòliques

Reaccions anabòliques



Reaccions de degradació



Reaccions de síntesi



Reaccions d’oxidació



Reaccions de reducció



Desprenen energia



Necessiten energia



Convergència en els productes (àcid pirúvic, CO2,



Divergència en els productes (molts tipusde productes).

H2O, etanol...)

L’adenosinatrifosfat (ATP):
És un nucleòtid important, ja què pot actuar com a molècula energètica, capaç d’emmagatzemar o cedir energia amb molta
facilitat, té enllaços esterfosfòrics. La síntesi d’ATP es pot fer per dues vies:


Fosforilació a nivell del substrat. És la síntesi d’ATP gràcies a l’energia que s’allibera d’una molècula (substrat) quan es
trencaalgun dels seus enllaços rics en energia. Els enzims que regulen aquests processos s’anomenen quinases.



Per mitjà d’enzims del grup de les ATP – sintetases. És la síntesi d’ATP per les ATPases de les crestes mitocondrials o als
tilacoides dels cloroplasts, quan un flux de protons (H+) travessa aquests enzims.

Tipus de metabolisme:
El carboni és un dels àtoms més importants ja què forma l’esqueletde moltes biomolècules orgàniques. Si la font de carboni
és el CO2 atmosfèric, es parla de metabolisme autòtrof. Si la font és la pròpia matèria orgànica es parla de metabolisme
heteròtrof. Pel que fa a les fonts d’energia per a les reaccions metabòliques, si la font energètica és la llum, es parla de
fotosíntesi, mentre que si es tracta d’energia despresa en reaccions químiques, es parla dequimiosíntesi.
Tipus d’organismes

Font d’E

Font de C

Organismes

Fotolitòtrof (fotoautòtrof)

Llum solar

CO2

Vegetals, bacteris fotosintètics

Fotoorganòtrof (fotoheteròtrof)

Llum solar

Compostos orgànics

Bacteris

Quimiolitòtrof (quimiautòtrofs)

Reaccions químiques

CO2

Bacteris nitrificants

Quimioorganòtrof (quimioheteròtrof)

Reaccions químiques

Compostos orgànics

Animals i fongsControl del metabolisme:


Biocatalitzadors: substàncies que permeten les reaccions bioquímiques.



Hormones: molècules secretades que actuen de missatgers per determinades cèl·lules i regulen el metabolisme intern.

Els enzims:
Són biocatalitzadors, actuen rebaixant l’energia d’activació i augmenten la velocitat de reacció. Característiques:


Acceleren molt la reacció; s’obté la mateixaquantitat de producte però en menys temps.



No es consumeixen durant la reacció.



Són molt específics per cada reacció determinada.



Actuen a temperatura ambient.



Són molt actius; molt més que els catalitzadors no biològics.



Pes molecular molt elevat.

Hi ha dos tipus d’enzims (els proenzims o zimògens activen enzims):


Enzims estrictament proteics: constituïts per una o més cadenespolipeptídiques.



Holoenzims: constituïts per un apoenzim (fracció polipeptídica) + cofactor (fracció no peptídica):
-

Cofactor orgànic: són els coenzims: com l’ATP, el NAD+, NADP+, coenzim A i vitamines.

-

Cofactor inorgànic: ions metàl·lics: oligoelements ( Fe, Mg, Zn...).

Activitat enzimàtica:


Un sol substrat:

S + E -> ES -> EP -> E + P

• Dos substrats:

A + B + E -> ABE -> CDE -> C +D + E

El centre actiu de l’enzim:
El centre actiu és la regió de l’enzim que s’uneix al substrat. Tenen les característiques següents:


Molt petit respecte l’enzim.



Estructura en forma de cavitat que facilita l’encaixament del substrat.



Formats per aminoàcids.



Cinètica en l’activitat enzimàtica (velocitat de les reaccions químiques catalitzades per enzims).

⦋S⦌

V = Vmàx · KM+...