xzfdfs

1. El metabolisme cel·lular i els enzims

1.1 El concepte de metabolisme
El metabolisme cel·lular és el conjunt de reaccions químiques (RQ) 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 tres funcions vitals.
A totes les reaccions hi ha enzims que acceleren les reaccions metabòliques del nostre cos.
Donat queles cèl·lules realitzen el metabolisme per si mateixes, es diu que són autopoiètiques; aquest procés és essencial de la vida, sense ell la vida no seria possible.
Les diferents RQ del metabolisme s’anomenen vies metabòliques i les molècules que hi intervenen s’anomenen metabòlits.
Totes les reaccions del metabolisme estan regulades per uns enzims, que són específics per cada substrat i per acada tipus de transformació. Les substàncies finals d’una via metabòlica s’anomenen productes. Les petites vies que hi ha entre les grans vies metabòliques reben el nom de metabolisme intermediari.

Característiques
Totes les reaccions estan catalitzades per enzims. Són enzims específics, només valen per una sola reacció.
Estan ordenades en seqüències (substrat → producte). Algunes són lineals oramificades; i hi ha dos tipus de ramificades, convergents i divergents.
Les cèl·lules estan regulades per enzims i els éssers pluricel·lulars per enzims, hormones i el sistema nerviós.
En els eucariotes el metabolisme està molt compartimentat (hi ha un lloc de la cèl·lula per cada reacció química). Sinó fos així seria un caos metabòlic.
Algunes reaccions metabòliques es fan fora de lacèl·lula.

Objectius
Adquirir matèria i energia.
La matèria s’inverteix per créixer, desenvolupar-se o per mantenir l’estructura ja que, a causa de la inestabilitat molecular, els organismes han d’estar constantment renovant l’estructura.
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, energiacalorífica per mantenir la temperatura, etc.



Hi ha dos tipus de vies metabòliques: catabolisme o anabolisme.
El catabolisme és la transformació de molècules complexes en altres de més senzilles, procés en el qual s’allibera energia, que s’emmagatzema als enllaços fosfat d’una molècula anomenada adenosinatrifosfat (ATP). Aquestes són reaccions exargòniques.
El anabolisme és la síntesi demolècules orgàniques complexes a partir d’altres biomolècules més senzilles, es necessita subministrar energia, proporcionada pels enllaços fosfat de l’ATP. L’ATP pot procedir de les reaccions catabòliques, de la fotosíntesi o de la quimiosíntesi. Aquestes són reaccions endergòniques.

1.2 L’adenosinatrifosfat (ATP)
És un nucleòtid de gran importància en el metabolisme, ja que pot actuar com amolècula energètica, perquè és capaç d’emmagatzemar o cedir energia amb molta facilitat, gràcies als seus dos enllaços esterfosfòrics, que són capaços d’emmagatzemar, cadascun, 7’3 kcal/mol.

Quan s’hidrolitza, es trenca el darrer enllaç esterfosfòric i es produeix ADP (adenosinadifosfat) i una molècula d’àcid fosfòric (Pi) que allibera 7’3 kcal/ d’energia.

L’ADP també és capaç de ser hidrolitzat,de manera que es trenca l’altre enllaç esterfosfòric, amb la qual cosa s’alliberen unes altres 7’3 kcal/mol i es produeix AMP (adenosinamonofosfat).

Hi ha dues maneres de fer la síntesi d’ATP:

Fosforilació al nivell del substrat. Gràcies a l’energia que s’allibera del substrat quan es trenca algun dels seus enllaços rics en energia, es fa la síntesi d’ATP. Els enzims que regulen aquestprocés són les quinases.
Fosforilació oxidatina. És el que passa durant la respiració, a través de la cadena respiratòria. L’ATP es sintetitza per mitjà d’uns enzims anomenats ATP-sintetases.
Fotofosforilació (només en els vegetals → fotosíntesi). Les ATP-sintetases permeten obtenir ATP a partir de l’energia de la llum.

L’ATP és la moneda energètica de la cèl·lula, representa la manera de...