Tema9: Metabolisme. Panorama general i regulació Flashcards
Definició i funcions
El metabolisme es defineix com el conjunt de reaccions bioquímiques que es prodeixen en un organisme viu. La seva funció principall és subministrar energia per la síntesi de macromolècules i produïr els materials de partida per als processos biosintètics.
- Les rutes metabòliques: són mils de reaccions diferents agrupades en seqüències de transformacions. (metabolits)
- La velocitat de formació de cada metabòlit és compensada per la velocitat de degredació.
Tipus de metabolismes
Quimiolitoautòtrof.
Fotolitoautòtrof.
Ftotoorganoheterotrof.
Quimioorganoheteròtrof.
També es divideixen entre
-Catabolismes. Fase degradativa–> ( es lliberar energia i poder reductor, i contribueixen unes molècules més senzilles). CONVERGENTS.
-Anabolisme. Fase biosintètica–>( consumeix enegriia i poder reductor per formar productes complexos). DIVERGENTS.
Energia és ATP i poder reductor NADPH.
Respiració aeròbica i anaeròbica
Heteròtrof: energia a partir de les reaccions redox.
Respiració: Procés de transport d’electrons associat a l’obtenció d’energia en el qual els electrons van a parar a:
-Oxigen molecular: respiració AERÒBIA. RESPIRACIÓ.
-Un altre acceptor final: respiració ANAERÒBIA, FERMENTACIÓ.
Tipus d’organismes
Aerobis.
Oxidació total de la matèria–> CO2 + H2O
Anaerobis.
No es don una oidació total del combustible (compostos intermitjos d’oxidació). N’hi han dos tipus:
-Estrictes o obligats: no poden utilitzar o tolerar l’O2.
-Facultatius: poden viure amb la presència o absència d’O2.
En condicions anaeròbiques: s’obté la enegria per la fermentació (2ATP).
En condicions aeròbiques: oxidació fins a obtenir CO2 i H2O (36ATP).
El substrat més comú per la fermentació són els sucres, principalment la glucosa ( tot i que alguns bacteris poden fermentar altres molècules; AG, aa, purines ,…).
La via d’Embder-Meyeshoff-farnas (EMP) a GLICOLESIS es dóna tan en sistemes aeerobics com en anaeròbics. Però el 2 piravato tindrà diferents destins segons les condicions ambientals i el tipus de microorganisme.
Glicòlisis
A partir de les condicions ambientals el 2 pirovato pot acabar formant:
-Fermentació làctica (2xLactat), ANAERÒBIQUES: Lactobacillus i streptococcus i múscul amb contraccio vigorosa.
-Fermentació alcohòlica:
Cond. ANAERÒBIQUES: 2 etanol + 2Co2, fermentació alcohòlica en el llevat.
Cond. AERÒBIQUES: 2Acetil CoA(intermig) i CO2 i H2O. Donant cèlules animals, vegetals i molts microorganismes.
Principals tipus de reaccions
Alcohòlica–> etanol + CO2
Homolactica–> làctica.
Heterolàctica–> làctica, etanol, acètic i CO2.
Metanogènica–>Metà i CO2.
Regulació metabòlica
El creixement equilibrat de qualsevol organisme requereix la integració i regulació d’un grna nombre de rutes metabòliques.
A més, el control metabòlic ha de ser flexible ja que l’ambient extern de la cèl·lula no és constant.
SISTEMES GENERALS DE CONTROL
a) MODIFICACIÓ DE L’ACTIVITAT DELS ENZIMS
1. Regulació al·lostèrica.
2. Modificacions covalents
b) CONTROL DE LA SÍNTESI I DEGRADACIÓ DELS ENZIMS
*El coneixement d’aquests sistemes de control és important perquè pot ser explotat per produir productes concrets.
A)Control de les vies metabòliques mitjançant la modificació de l’activitat dels enzims
A banda de factors com el pH, la temperatura, etc. que poden afectar l’acctivitat dels enzims, existeixen enzims que presentes altres propietats que fan que juguin papers concrets en la regulació del metabolisme: enzims reguladors.
1.Regulació al·lostèrica. (retroinhibició o feedback inhibition).
Un mecanisme general de control és la situació estratègica d’enzims al·lostèrics dins d’una ruta metabòlica.
2.Control per modificació covalent de l’enzim
2.1. Modificacions covalents reversibles: Els enzims interconvertibles són uns enzims reguladors que poden existir en dos estats, actiu o inactiu, interconvertibles per modificacions covalents (unió o separació d’un grup químic). Permet en un temps relativament breu, un canvi en l’activitat total.
2.2.Modificacions covalents reversibles (activació de zimògens)
zimògens o proenzims= precursos inactius d’enzims
S’activen al moment i lloc fisiològicament escaient, per trencament d’enllaços peptídics específics amb pèrdua d’un o més pèptids.
B)Regulació mitjançant alteracions en la concentració d’enzims
Són sistemes més lents.
1.Regulació de la síntesi d’enzims.
-Requereix més temps.
-Cas d’enzims requerits només en determinades condicions o estats del desenvolupament de l’organisme.
Regulació a nivell de transcripció o de traducció.
2. Regulació de la degredació d’enzims (proteòlisi)
