Enzimssantillana2

El metabolisme cel·lular i els enzims

1

CO N T I N G U T S

1 El metabolisme cel·lular
2 El control del metabolisme
3 Els enzims
4 Els coenzims
5 Les vitamines
6 Nomenclatura i classificació dels enzims

Els enzims són catalitzadors que acceleren la velocitat de les reaccions químiques cel·lulars. Molts enzims actuen
trencant els enllaços interns de les molècules del substrat amb elqual interaccionen. Pràcticament tots els enzims
són proteïnes i, per tant, estan constituïts per aminoàcids.
• Per què no seria possible la vida si no hi haguessin reaccions químiques en els éssers vius, tant dintre de les seves
cèl·lules com fora d’elles, si es tracta d’organismes pluricel·lulars?
• Penses que les reaccions químiques que es produeixen a l’interior de les cèl·lules es donentotes constantment
o només quan es donen determinades circumstàncies?
Molècula de substrat acoplant-se al centre actiu de l’enzim ribonucleasa.
El metabolisme cel·lular i els enzims

917501de007a028.indd 7

7

27/5/09 11:35:49

 1 El metabolisme cel·lular
1.1.  El concepte de metabolisme
El metabolisme cel·lular és el conjunt de reaccions químiques que es produeixen
a l’interior de les cèl·lules ique condueixen a obtenir matèria per créixer i energia
per dur a terme les tres funcions vitals (nutrició, reproducció i relació).
La matèria s’inverteix per créixer, desenvolupar-se o, simplement, per mantenir la
seva estructura ja que, a causa de la inestabilitat molecular, els organismes han
d’estar constantment renovant la seva estructura. Per exemple, els humans renovem quasi tots els nostresàtoms cada dos anys.
L’energia es guarda en els enllaços químics de les substàncies de reserva energètica
o, si es necessita, es transforma en energia mecànica per moure, energia calorífica
per mantenir la temperatura, energia elèctrica per generar un impuls nerviós, energia lluminosa per emetre llum a la nit, etc.
Donat que les cèl·lules realitzen el metabolisme per si mateixes, es diu que sónautopoiètiques (del grec auto, que significa ‘per si mateix’ i de poiein, que significa
‘fer’); aquest procés és l’essència de la vida, ja que sense ell la vida no és possible.
Les reaccions metabòliques produeixen
l’energia necessària per dur a terme
totes les activitats dels éssers vius.

En sentit ampli s’accepta que la digestió dels aliments, la circulació de nutrients
i l’intercanvi de gasosen l’aparell respiratori puguin ser considerats com un metabolisme extracel·lular.
Les diferents reaccions químiques del metabolisme s’anomenen vies metabòliques
i les molècules que hi intervenen s’anomenen metabòlits.

Matèria orgànica
senzilla

CO2

1

3

H2O

2

O2

4
Energia

Matèria orgànica complexa
Altres
funcions

Esquema del metabolisme d’una cèl·lula
eucariota animal.
1. Els nutrientsorgànics, elaborats per altres
organismes, es prenen del medi i s’incorporen
a la cèl·lula. 2. Una part d’aquesta matèria
orgànicas’utilitzaalsmitocondris,onesprodueix
elcatabolisme.Utilitzantoxigen,s’obtéenergia
i substàncies inorgàniques (aigua i diòxid
de carboni). 3. Com a resultat del catabolisme
esprodueixdiòxiddecarboni,queésperjudicial
i s’expulsa fora de la cèl·lula. 4. Amb l’energiaprocedent del catabolisme i les substàncies
orgàniques senzilles se sintetitzen grans
molècules orgàniques (anabolisme).
8

917501de007a028.indd 8

Totes les reaccions del metabolisme estan regulades per unes proteïnes anomenades enzims, que són específics per a cada metabòlit inicial o substrat i per a cada
tipus de transformació. Les substàncies finals d’una via metabòlica s’anomenen
productes. Lespetites vies que hi ha entre les grans vies metabòliques reben el
nom de metabolisme intermediari.
En el metabolisme es poden distingir dos tipus de vies metabòliques: una de degradació de matèria orgànica o catabolisme i una altra de construcció de matèria orgànica o anabolisme.
• El catabolisme és la transformació de molècules complexes en altres de més
senzilles, procés en el qual s’allibera...