Metabolisme
-
Upload
cienciesmoncontemporani -
Category
Documents
-
view
2.115 -
download
0
Transcript of Metabolisme
Metabolisme
Metabolisme
El 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
-Obtenir energia per dur a terme les funcions vitals.
Es poden considerar 2 fases en el metabolisme:
-El catabolisme o degradació de la matèria orgànica.
-L’anabolisme o construcció de matèria orgànica.
Procés en el qual s’allibera energia que s’emmagatzema en enllaços fosfat de l’ATP
Energia: ATP
ATP (adenosin trifosfat) ADP (adenosin difosfat)
-Ribosa (monosacàrid: pentosa)
- Adenina (base nitrogenada)
- Grups fosfat
Energia: Fosfocreatina
- La fosfocreatina s’acumula als músculs i es utilitzada per regenerar l’ATP en casos d’un exercici explosiu intens.
- La creatina resultant es pot regenerar a partir de l’ATP.
Rutes metabòliques
Les reaccions normalment no succeeixen en un pas, sinó en un conjunt de petites reaccions que formen la ruta metabòlica.
Catabolisme
Podem obtenir energia de:- Glúcids- Lípids- Proteïnes
L’obtenció d’energia no és 100% eficient, per això una part de l’energia es perd en forma de calor i contribueix a mantenir la temperatura corporal.
Catabolisme del glúcids
Glucòlisi
Té lloc al CITOPLASMA (sarcoplasma al múscul)
S’obté:
-2 ATP
-2 Hidrògens
Per iniciar el procés cal
energia: se li afegeix un fosfat
a la glucosa i s’obté un
compost de 3C.
El compost de 3C és oxidat a piruvat
El destí del piruvat si hi ha oxigen
Té lloc a la MATRIU MITOCONDRIAL
Per cada acetilCoA s’obtenen:
-1 ATP
- 8 Hidrògens
- 2 CO2
El piruvat s’oxida a acetilCoA, i s’obtenen 2 hidrògens
El piruvat entra a cicle
de Krebs
L’acetilCoA es combina amb un compost de 4C, per formar-
ne un de 6C que serà descarboxilat i deshidrogenat fins a donar CO2 i el compost
inical de 4C
Destí dels hidrògens
Té lloc a la MEMBRANA INTERNA MITOCONDRIAL
Fosforilació oxidativa
-Els hidrògens alliberats poden reduir coenzims com el NAD o el FAD. Aquest coenzim agafa tant l’electró com el protó de l’hidrogen.
-Els electrons es mouen per la cadena de transport d’electrons.
-Els protons són bombejats des de la matriu a la membrana interna mitocondrial, això genera un gradient electroquímic.
-Els protons difonen per la proteïna canal provocant un canvi de conformació de la proteïna de forma que l’ATPasa genera ATP.
-Dins la matriu els electrons i els protons es combinen amb oxigen per forma aigua.
-Per cada NAD s’obtenen 3 ATP i per cada FAD s’obtenen 2 ATP.
Energia obtinguda
CITOPLASMA
-Glucòlisi…………………………………………………………..…. 2 ATP
MITOCONDRI (matriu) (membr. Inter.)
- NAD reduït procedent de la glucòlisi…. 2 NADs reduïts……… 6 ATP
-Àcid pirúvic -> AcetilCoA………………..2 NADs reduïts…….….6 ATP
-Cicle de Krebs…………………………… 6 NADs reduïts….…..18 ATP
…………………………….2 FADs reduïts……… 4 ATP
…………………………….2 GTP ………………. 2 ATP
TOTAL ……………………………………………………………….38 ATP
Respiració sense oxigen
Té lloc al CITOPLASMA (sarcoplasma al múscul)
- Quan durant un exercici la demanda d’oxigen supera el subministrament els hidrògens no poden entrar en la cadena de transport d’electrons per donar ATP.
- Es podrà donar la glucòlisi i el cicle de Krebs i els NADs reduïts es poden oxidar a través de vies catabòliques anomenades fermentacions.
Respiració sense oxigen: Fermentació làctica I
-Es produeixen només 2 molècules d’ATP.
- El lactat o àcid làctic produït s’acumula a la cèl·lula i disminueix el pH, inhibint els enzims que catalitzen les reaccions de la glucòlisi, portant el múscul a un estat de fatiga o aparició de rampes.
-El lactat pot donar lloc a petits cristalls que punxen el múscul i produeixen les tiretes.
Respiració sense oxigen: Fermentació làctica II
-Després de la fermentació anaeròbia, la major part del lactat es torna a convertir en piruvat, el qual amb presència d’oxigen anirà cap a la fosforilació oxidativa. Com a resultat d’això durant el període de recuperació l’entrada d’oxigen és superior a la normal. Aquesta demanda suplementària d’oxigen s’anomena deute d’oxigen.
-Una part del lactat, un cop finalitzat l’exercici, pot ser emmagatzemada al múscul o fetge en forma de glicogen.
-Alguns microorganismes poden fermentar la glucosa o la lactosa per donar àcid làctic (iogurts).
Fermentació alcohòlica
Alguns llevats en condicions anaeròbies redueixen el piruvat a etanol i CO2, utilitzant l’hidrogen del NAD reduït.
Es fa servir a la indústria alimentària per obtenir begudes alcohòliques.
Catabolisme dels lípids
Oxidació d’àcids grassos
Primer té lloc la separació del
glicerol i els àcids grassos
Els àcids grassos es descomponen en una
sèrie de reaccions per generar
compostos de 2C, els quals aniran al cicle
de Krebs: beta-oxidació
Com que els àcids grassos només
poden ser respirats pel cicle de Krebs, només poden fer
servir la respiració aeròbia. No poden ser utilitzats quan no hi ha oxigen
Per una molècula de palmític (C16) s’obtenen 131 ATP
Catabolisme de les proteïnes
Degradació catabòlica dels aminoàcids
En determinades situacions les proteïnes també són susceptibles de produir energia:
- Excés de proteïnes en la dieta.
- Dejuni prolongat en el que el cos fa servir les proteïnes del propi cos.
Grup amino (N)
Grup àcid
PROTEÏNA
El primer que cal fer és eliminar el grup amino
Transaminacions
Les transaminacions són catalitzades per els enzims transaminases.
Es produeix al citosol i als mitocondris de tots els teixits, sobretot el fetge.
El grup amino d’un aminoàcid es transfereix a un cetoàcid per donar
lloc a un nou aminoàcid
Desaminació oxidativa
Es produeix al citosol i als mitocondris del fetge i ronyons.
Se li treu el grup amino, el qual podrà fer-se servir en les transaminacions
El producte resultant entrarà al cicle de
Krebs a diferent nivell en funció de l’aminoàcid
Desaminació oxidativa