| lloc: | Cursos IOC - Batxillerat |
| Curs: | Biologia II (Bloc 1) ~ gener 2020 |
| Llibre: | Metabolisme (part 1) |
| Imprès per: | Usuari convidat |
| Data: | dijous, 25 d’abril 2024, 19:08 |
Concepte i Tipus
El metabolisme és el conjunt de reaccions químiques que es produeixen a l'interior de les cèl·lules i que condueixen a la transformació d'unes biomolècules en d'altres. Les diferents reaccions químiques del metabolisme s' anomenen vies metabòliques i les molècules que hi intervenen s'anomenen metabòlits. Les substàncies finals d'una via metabòlica s' anomenen productes. Les connexions que hi ha entre diferents vies metabòliques reben el nom de metabolisme intermediari. Totes les reaccions del metabolisme estan regulades per enzims, que són específics per a cada metabòlit inicial o substrat i per a cada tipus de transformació.
1.1 CATABOLISME I ANABOLISME
Es poden considerar dues fases en el metabolisme: una de degradació de matèria orgànica o catabolisme i una altra de construcció de matèria orgànica o anabolisme
Catabolisme: És la transformació de molècules orgàniques complexes en d’altres senzilles. En el procés s’allibera energia que s’emmagatzema en els enllaços fosfat de l’ATP
Anabolisme: És la síntesi de molècules orgàniques complexes a partir d’altres biomolècules més senzilles, per la qual cosa es necessita energia, proporcionada per l’ATP .
Abans de detallar vies metabòliques concretes, vegem un esquema bàsic del conjunt.
L'esquema de sota representa una cèl·lula. La part de dins és el mitocondri, un orgànul citoplasmàtic que realitza unes vies que requereixen oxigen. La part de fora és el citoplasma o citosol. Les vies catabòliques són les indicades per les fletxes que van de dalt a
baix (1, 3, 6, 8, 10,11,) i les anabòliques són les de les fletxes que
van cap amunt (4, 2, 7, 9,12)
Les vies aeròbiques (les de dins el mitocondri) les veurem en el tema del metabolisme aeròbic ( primer lliurament del bloc 2).
En aquest lliurament tractem el metabolisme anaeròbic, el que no requereix oxigen. Aquest tipus de vies són les que s'activen quan fem un exercici d'alta intensitat però curt perquè aleshores la quantitat d'oxigen que arriba als músculs no és suficient.
Vies anaeròbiques:
Per obtenir energia per via anaeròbica, les cèl·lules musculars i hepàtiques degraden glícids com el glicogen per obtenir amb la seva lisi ( o trencament), glucosa. Aquest procés és la glicogenòlisi (1)
La glucosa obtinguda, es degrada, en condicions anaeròbiques, per la glucòlisi ( o glicòlisi) a piruvat (3) i, aquest, també en condicions anaeròbiques, es converteix en lactat pel procés de la fermentació làctica (5).
Aquestes tres vies: glicogenòlisi, glicòlisi i fermentació làctica tenen lloc al citosol /citoplasma.
Quan les condicions són aeròbiques, el piruvat passarà a Acetil CoA dins el mitocondri i es podrà continuar degradant per obtenir més energia. També s' utilitzen àcids grassos provinents dels triglicèrids (6). Els àcids grassos s'oxiden a Acetil CoA (8). I l'Acetil CoA continua degradant-se fins a CO2 i H2 O (vies 10 i 14). Això passaria en un exercici de baixa intensitat però més llarg, per això parlem d'exercicis aerobis i anaerobis; (aerobi per exemple seria una caminada llarga, nedar, ... anaerobi seria aixecar peses, córrer un esprint ).
Ara fixem-nos en concret en la glicòlisi (trencament de la glucosa).
Aquest vídeo us ajudarà a entendre el procés:
https://www.youtube.com/watch?v=uWOURkrxpH4
El més important que cal que recordeu:
Aquesta és una via catabòlica d'oxidació de la glucosa.
Recordem el balanç energètic de la glicòlisi: en la transformació d’una molècula de glucosa en 2 de piruvat es consumeixen dues molècules d’ATP i se n'obtenen 4. En total s’obtenen 4-2 = 2 molècules “netes” d’ATP.
És fonamental també recordar que s’obtenen 2 (NADH+ H+) a partir de 2 NAD+, i què sense NAD+ no tindrà lloc la glicòlisi i per tant no tindrà lloc l’obtenció de les dues molècules d’ATP esmentades.
En quines condicions es realitza la fermentació?
Resposta: en absència d’oxigen.
Què passa quan no hi ha oxigen?
El piruvat no pot entrar al mitocondri i perquè continuï la glicòlisi cal recuperar NAD+ i així la glicòlisi podrà continuar produint 2 molècules “netes” d’ATP per cada molècula de glucosa.
Això es soluciona amb la fermentació. Si te lloc a les cèl·lules musculars el piruvat (el substrat) se transforma en lactat (el producte). Un altre exemple d'aquest tipus de fermentació és l'acidificació de la llet. Certs bacteris (Lactobacillus, Streptococcus), en desenvolupar-se en la llet utilitzen la lactosa
(sucre de la llet) com a font d'energia. La lactosa, en fermentar,
produeix energia que és aprofitada pels bacteris i l'àcid làctic és
eliminat. La coagulació de la llet (quallada) resulta de la precipitació de les proteïnes de la llet, i succeeix pel descens de pH a causa de la presència d'àcid làctic. Aquest procés és la base per a l'obtenció del iogurt.
Alguns llevats (fongs unicel·lulars) transformen el piruvat (substrat) en etanol (producte), aquest procés bioquímic està darrere de l’obtenció de begudes com el vi, cava o cervesa i el pa.
