Tema 2.1.Metabolismes
-
Upload
gianella-pacheco -
Category
Documents
-
view
229 -
download
0
Transcript of Tema 2.1.Metabolismes
-
7/21/2019 Tema 2.1.Metabolismes
1/33
1
2.1. VISI GENERAL DEL METABOLISME CELLULAR
Definici de metabolisme
Energia i metabolisme
Tipus dorganismes segons la seva font denergia i de C LATP: moneda dintercanvi energtic
Les reaccions redox
Visi global del metabolisme
Les rutes catabliques principals
Les rutes anabliques principals
-
7/21/2019 Tema 2.1.Metabolismes
2/33
2
Definici de metabolisme
Conjunt ordenat i regulat de reaccions enzimtiquesque permet als ssers vius obtenir les biomolculesi adquirir lenergia lliure per a realitzar les seves
funcions:- Sntesi de biomolcules- Transport actiu- Treball mecnic (moviment)
-
7/21/2019 Tema 2.1.Metabolismes
3/33
3
Organismes vius sn sistemes oberts i compleixen les lleis dela termodinmica
intercanvien energia i matria amb lentorn
La vida depn del flux denergiaque prov del Sol
Energy flow. Freeman 2005
-
7/21/2019 Tema 2.1.Metabolismes
4/33
4
Tipus dorganismes
Per a viure necessiten fundamentalment 2 requeriments:
- Energia
- Matria: Cprincipalment
Classificaci dels organismes segons 2 criteris:
- Font dobtenci denergiaqumicaque utilitzen- Font dobtencide la forma qumica del nutrient C
-
7/21/2019 Tema 2.1.Metabolismes
5/33
5
Segons lafont dobtenci denergia qumica:
Fototrfics:
Quimiotrf ics (quimioorganotrfics o quimiol itotrfics):
Energia lumnica (sol) Energia qumicafotosntesi
Compostos qumicsEnergia qumica
oxidaci
(inorgnics o orgnics)
Segons la font dobtenci C
Autotrfics: CO2
Heterotrfics: C de matria orgnicaCO2+ H2O molcules orgniques complexes
sntesi
CxHyOz molcules ogniques complexestransformaci
-
7/21/2019 Tema 2.1.Metabolismes
6/33
6
Tipus dorganismes
Bioqumica, Conceptos esenciales.
Ed Panamericana
-
7/21/2019 Tema 2.1.Metabolismes
7/33
7
ATP: la moneda dintercanvi energtic
Curtis, Biologa. Ed Panamericana
Lenergia semmagatzema de forma temporal en l ATP (en lenlla fosfat)
ATP ADP + Pihidrlisi
G= -32 KJ/mol
-
7/21/2019 Tema 2.1.Metabolismes
8/33
8
Reaccions redox: elpaper del NAD
(dinucletid denicotinamida-adenina)
XH2 + NAD+
X + NADH + H+
Coenzims
transportadors delectrons:
NADP+ (NADPH)
NAD+ (NADH)
FAD+ (FADH2)
Curtis, Biologa. Ed Panamericana
-
7/21/2019 Tema 2.1.Metabolismes
9/33
9
Visi global del metabolismeRuta metablica: seqncia de reaccions qumiques catalitzades per enzims
A B C D EE1 E2 E3 E4
MetabolitsIntermediaris metablics
El metabolisme s universal
1. Catabolisme: rutes degradatives (oxidatives)obtenci denergia (exergniques)
2. Anabolisme: rutes de sntesi (reducci) de matria orgnicarequereixen energia (endergniques)
-
7/21/2019 Tema 2.1.Metabolismes
10/33
10
molcules orgniques complexes
molcules orgniques complexes molcules simples+ATP +NADH/FADH2
molcules simples
+ATP +NADH/FADH2
Bioqumica,
Conceptos esenciales.
Ed Panamericana
-
7/21/2019 Tema 2.1.Metabolismes
11/33
11
Fase 1: biomolculescomplexes
Fase 2:unitatsbsiques
Fase 3:intermediarissimples
Rutesdegradaci
Rutestransformaci
Rutesdoxidaci
Rutes principals del catabolisme
unitatsbsiques
intermediarissimples (2-3C)
CO2+ H2O+ ATP
Bioqumica,
Conceptos esenciales.
Ed Panamericana
-
7/21/2019 Tema 2.1.Metabolismes
12/33
12
Fase 1: unitats biomolcules(F.3) bsiques complexes
Fase 2:intermediaris(F.2)simples (2-3C)
Fase 3:CO2+ H2O(F.1)
Rutes
ensamblatge
Rutestransformaci
Rutesde sntesi
Rutes principals de lanabolisme
Bioqumica, Conceptos esenciales.
Ed Panamericana
unitatsbsiques
intermediarissimples (2-3C)
-
7/21/2019 Tema 2.1.Metabolismes
13/33
13
organismesauttrofs
organismeshetertrofs
-
7/21/2019 Tema 2.1.Metabolismes
14/33
14
Fase 1: De biomolcules complexes a unitats bsiques (monmers)Difereix en funci de la macromolcula (polmer)
Polisacrids: Digesti extracellular (polisacrids de laliment):
Animals: mid glucosa Bacteris: cellulosa glucosa
Digesti intracellular (polisacrids de reserva):
Plantes: mid glucosaAnimals: glicogen glucosa
Triacilglicrids: Digesti intra i extracellular:
triacilglicrids cids grassos + glicerol Protenes:
Digesti intra i extracellular:
protenes aminocids
amilases
cellulases
mid fosfor ilasa
glicogen fosfor ilasa
lipases
proteases
Rutes principals del catabolisme
-
7/21/2019 Tema 2.1.Metabolismes
15/33
15
En totes les rutes la formaci dacetil-CoA es produeix al mitocondr i
Funci de lacetil -CoA:
transferncia de grups acetil (2C) queentraran a la fase segent
Fase 2: Transformaci de monmers en
intermediaris metablics ms senzills (Acetil-CoA)
Difereix segons el tipus de molcula
-
7/21/2019 Tema 2.1.Metabolismes
16/33
16
MONOSACRIDS: GLICLISI (= lisi de la glucosa) es produeix al citosol
Curtis, Biologa
Ed Panamericana
-
7/21/2019 Tema 2.1.Metabolismes
17/33
17
glucosa+ 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+
2 piruvat+ 2 ATP + 2 NADH + 2 H+piruvat (3C)
acetil (2C)
piruvat (3C)
Ex.: lactat (3C)
org. respiradors org. fermentadors
transformaci fermentaci
Curtis, Biologa. Ed Panamericana
-
7/21/2019 Tema 2.1.Metabolismes
18/33
18
- CIDS GRASSOS: -oxidaci (mitocondri)
palmitat (16C) + 8 CoA
+ 7 FAD + 7 NAD+
8 acetil-CoA+
7 FADH2+ 7 NADH + 7 H+
-
7/21/2019 Tema 2.1.Metabolismes
19/33
19
- AMINOCIDS: desaminaci (mitocondri) + aprofitament esquelet carboni
(glucognicsi cetognics)
http://www2.uah.es/tejedor_bio/bioquimica_Farmacia/tema29.htm Bioqumica, Conceptos esenciales. Ed Panamericana
-
7/21/2019 Tema 2.1.Metabolismes
20/33
20
Fase 3: Oxidaci dintermediaris simples a CO2+ H2O + ATP
-Cicle de Krebs
-Cadena de transport electrnic
i fosfori laci oxidativa
organismes quimioheterotrfics
respiradors:animals, vegetals (nit),
fongs, molts bacteris, Protists
Curtis, Biologa. Ed Panamericana
-
7/21/2019 Tema 2.1.Metabolismes
21/33
21
Fase 3. CICLE DE KREBS
aceti l-CoA + 3 NAD++ FAD + ADP + Pi
2 CO2+ 3 NADH + 3 H+
+ FADH2+ ATP
cl. eucariotes: matriu mitocondrialcl. procariotes: citosol
6C4C
2C
5C
4C
-
7/21/2019 Tema 2.1.Metabolismes
22/33
22
transportadorsdelectrons NADH i FADH2
protenes transportadores(complex I, II, III, IV)
O2 (acceptor final de-)
transferncia e-
transferncia e-
cllules eucariotes: membrana mitocondrial
cllules procariotes: membrana cellular
Fase 3. CADENA DE TRANSPORT ELECTRNIC
-
7/21/2019 Tema 2.1.Metabolismes
23/33
23
Bombeig de H+
Complex I, III i IV :generaci dun gradientde protons, gradientquimiosmtic
Complex IV:
O2 H2O
Fase 3. FOSFORILACI OXIDATIVA: sntesi dATP per acoblamentquimiosmtic
I IIIIV
Fosforilaci oxidativa (quimiosmosi)Canals del complex ATP-sintasarotaci ATP-sintasa
ADP + Pi ATP
Bioqumica, Conceptos esenciales.Ed Panamericana
-
7/21/2019 Tema 2.1.Metabolismes
24/33
24
Oxidaci completa d1 molcula de glucosa per Respiraci Aerbia: 30-
32 ATP(segons sistema llanadora per transportar NADH citosl ic al mitocondri )
1NADH 2,5 ATP1FADH21,5 ATP
Rendiment Energtic NADH + H++ O2+ 2.5 ADP + Pi
NAD++ H2O + 2.5ATP
28
4
30 32
Campbell-Reece. Biologa. Ed. Panamericana
5
15 3
5 3
-
7/21/2019 Tema 2.1.Metabolismes
25/33
25
organismesauttrofs
organismeshetertrofs
Rutes principalsde lanabolisme
-
7/21/2019 Tema 2.1.Metabolismes
26/33
26
Fase 3 (F.1): LA FOTOSNTESI
Etapa llumnica: captaci denergia lluminosa pels pigments fotosinttics (clorofil.la)i producci denergia (ATP sintetasa) i NADPH
CO2+ 2H2O +LLUM
(CH2O) + H2O + O2
cllules eucariotes: membrana tilacoidal cllules procariotes: sist. de membranes
NADP+ NADPHADP+Pi ATP
Curtis, Biologa. Ed Panamericana
-
7/21/2019 Tema 2.1.Metabolismes
27/33
27
Fase 3 (F.1): LA FOTOSNTESI
Etapa fixaci de carboni: en plantes, cicle de Calvin: reducci del CO2i sntesi de
trioses
cllules eucariotes: matriu dels cloroplastscllules procariotes: citosol
CO2+ 2H2O +LLUM
(CH2O) + H2O + O2
NADPHATP
Curtis, Biologa. Ed Panamericana
-
7/21/2019 Tema 2.1.Metabolismes
28/33
28
Fase 3 (F.1): LA FOTOSNTESI
Etapa fixaci de carboni: cicle de Calvin: reducci del CO2i sntesi de trioses
CO2+ 2H2O +LLUM
(CH2O) + H2O + O2
NADPHATP
gliceraldehid-3-fosfat (3C)(precursor biomolcules)
Curtis, Biologa. Ed Panamericana
-
7/21/2019 Tema 2.1.Metabolismes
29/33
29
Fase 2: rutes de transformaci dintermediaris simples en monmers
GLUCONOGNESIbiosntesi de glucosa (citosol):
2 piruvat+ 6 ATP + 2 NADH + 2 H+
glucosa+ 2 ADP + 6 Pi + 2 NAD+
Bioqumica,
Conceptos esenciales.Ed Panamericana
-
7/21/2019 Tema 2.1.Metabolismes
30/33
30
SNTESI DCIDS GRASSOS(citosol)
8 acetil-CoA + 7 ATP + 14 NADPH palmitat (16C) + 7 ADP + 7 Pi + 14 NADP+
Bioqumica,
Conceptos esenciales.
Ed Panamericana
-
7/21/2019 Tema 2.1.Metabolismes
31/33
31
SNTESI DAMINOCIDS (citosol):
1.- Addici dun grup amino Plantes, fongs i bacteris: oxidaci de nitratsi nitrits (sl) a NH4+
Bacteris fixadors de nitrogen: N2atmosfric
Animals: catabolisme daminocids
2.-Sntesi de lesquelet carbonatAminocids essencials :
arginina (Arg)*
hist idina (His)*valina (Val)leucina (Leu)isoleucina (Ile)lisina, (Lys)metionina (Met)
treonina (Thr)fenilalanina (Phe)triptfano (Trp)*essencial noms en nens
Bioqumica,
Conceptos esenciales.Ed Panamericana
-
7/21/2019 Tema 2.1.Metabolismes
32/33
32
Fase 1 (F.3): rutes dassemblatge de monmers a polmers
Biosntesi de polisacrids (citosol): cllules vegetalsmid (a partir de glucosa)
cllules animalsglicogen (a partir de glucosa)
Biosntesi de lpids(citosol) lpids estructuralsfosfolpids(glicerol + cids grassos + grups fosfats)
lpids de reservatriacilglicrids(teixit adips)
Biosntesi de protenes(ribosomes): TRADUCCI
-
7/21/2019 Tema 2.1.Metabolismes
33/33
33
Localitzaci dalgunes rutes metabliquesen la cllula eucariota animal
Bioqumica,
Conceptos esenciales