Metabolisme

METABOLISME CEL·LULAR

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 res funcions vitals.

Les diferents reaccions químiques del metabolisme s'anomenen vies metabòliques i les molècules que hi intervenen s'anomenen metabòlits.
Totes les reaccions del metabolisme estanregulades per unes proteïnes anomenades enzims (que són específics per a cada metabòlit inicial ---> substrat). Les substàncies finals s'anomenen productes.

Hi ha dos tipus de vies metabòliques: catabolisme i anabolisme.

Catabolisme: és la transformació de les molècules complexes en altres de més senzilles, procés en el qual s'allibera energia que s'emmagatzema en els enllaços fosfats (ATP).Anabolisme: és la síntesi de molècules orgàniques complexes a partir d'altres biomolècules més senzilles, per a la qual cosa es necessita subministrar energia que la proporciona els enllaços fosfats (ATP).

ADENOSINATRIFOSFAT (ATP)

L'ATP és un nucleòtid de gran importància en el metabolisme, ja que pot actuar com a molècula energètica, emmagatzemant o cedint energia amb molta facilitat.Quan s'hidrolitza, trenca un enllaç esterfosfòric i es produeix l'ADP i Pi (procès de desfosforilació).

La síntesi d'ATP es pot fer de dues maneres:

Fosforilació del substrat: síntesi gràcies a l'energia que s'allibera al trencar un dels seus enllaços rics amb energia amb un substrat. Aquests enzims reguladors s'anomenen quinases.
Enzims del grup ATP-sintetases: estan a les crestesmitocondrials. Es produeix quan hi ha un flux de protons (H+) a través d'aquests enzims.

Es diu que l'ATP és la moneda energètica de la cèl·lula perquè és un tipus d'energia d'ús immediat.
Quan l'energia no es necessita immediatament la cèl·lula té altres biomolècules que són capaces d'emmagatzemar molta més energia per gram (midó, glicogen i greixos).

BIOCATALITZADORS I HORMONESENZIMS

Els biocatalitzadors o enzims són aquelles substàncies que permeten les reaccions. Gràcies a ells tenim la vida perquè si no ajudessin a fer aquestes reaccions la vida no es donaria.
Les hormones són unes molècules secretades per determinades glàndules que actuen com a misssatgers químics específicament sobre determinades cèl·lules, i així en regulen el metabolisme intern.
L'ACTIVITATDELS CATALITZADORS

Reaccions exergòniques: aquelles que desprenen energia calorífica. Això es dóna perquè el nombre de reactius és superior al de productes.
L'energia lliure (G): l'energia que té un sistema per poder realitzar un treball i depèn de l'energia continguda en els enllaços interns de les molècules.

ENZIMS

Els enzims són els biocatalitzadors, és a dir, elscatalitzadors de les reaccions biològiques. Actuen rebaixant l'energia d'activació (pas per convertir un subtrat a producte) i així acceleren la velocitat de la reacció.

CARACTERÍSTIQUES DELS ENZIMS |
EXCLUSIVES DELS BIOCATALITZADORS (ENZIMS) | TOTS ELS CATALITZADORS |
Són molt específics. Sempre actuen a la temperatura de l'ésser viu (ambient). Són molt actius (augmenten més lavelocitat de reacció que molts catalitzadors no biològics). Tenen un pes molecular molt elevat. | Substàncies que acceleren molt la reacció (mateixa quantitat en menys temps, no més producte). No es consumeixen durant la reacció. |

Segons la seva estructura, n'hi ha de dos tipus:

Enzims estrictament proteics: poden estar constituïts per una o més cadenes polipeptídiques.Holoenzims: són els enzims constituïts per una fracció polipeptídica (apoenzim) i una fracció no polipeptídica (cofactor).

Els cofactors poden anar units dèbilment a la fracció proteica (apoenzim) o anar-hi units fortament (grups prostètics). Alhora poden ser inorgànics o orgànics:

Cofactors inorgànics: ions metàl·lics (petites quantitats), són oligoelements (Mg2+, K+,...)....