Metabolisme, 2

Concepte de metabolisme

Conjunt de reaccions que es produeixen ales cèl·lules i que permeten obtenir energia ( per a fer les funcions vitals) i matèria (per a crèixer).

Comprèn 2 tipus de vies :

- CATABOLISME (fase destructiva) (s’obté ATP)

- ANABOLISME (fase constructiva) (es consumeix ATP)

Processos catabòlics per respiració (aeròbics):

S’oxida matèria orgànica ( glúcids, lípids o proteïnes )

Es redueix l’oxigen ( accepta els electrons i hidrògens i es converteix en aigua)

Es produeix energia ( en forma de ATP)

- Glicòlisi (via pròpia de glúcids)->De glucosa a àcid pirúvic; té lloc al citosol i no necessita oxigen.

- Cicle de Krebs ( via comuna totes les biomolècules ) → Comença amb Acetil CoA; a cada volta es desprenen 2 CO2 i es generen FADH2 i NADH que aniran a la cadena respiratòria.

Té lloc a la matriu mitocondrial

- Cadena respiratòria (via comuna totes les biomolècules )-→ L’oxigen accepta els H dels coenzims i es forma aigua. El transport d’H activa uns enzims (ATP-sintetases) i així es forma ATP.

Té lloc a les crestes mitocondrials.

- Beta-oxidació dels àcids grassos (via pròpia de lípids)-→ A cada volta, dels àcids grassos obtenim Acetil CoA i l’àcid gras amb 2 C menys. S’obté també NADHi FADH que aniran a la cadena respiratòria per tal de produir ATP. Té lloc a l’interior del mitocondri.

Catabolisme sense oxigen (anaeròbic):

Glicòlisi i fermentació

Es una oxidació incompleta. Té poc rendiment energètic perquè no hi intervé la cadena respiratòria.

Si la glucosa passa a àcid làctic es diu fermentació làctica; si passa a etanol, és l’alcohòlica.

Esquema general: Cal conèixer el nom de les vies (el sufix -lisi és per les catabòliques i -gènesi per les anabòliques)

Metabolisme i exercici físic

Quan fem esport utilitzem els músculs. Els músculs esquelètics segons la coloració que hi predomina poden ser blancs o vermells. Les fibres de tipus I o vermelles tenen un alt contingut de mioglobina, una proteïna muscular que es pot lligar a l'oxigen i dona una coloració vermella als músculs. Aquestes fibres tenen molts mitocondris i són més aptes per dur a terme el treball aeròbic, dependent de l'oxigen. Per contra, les fibres de tipus II o blanques són més aptes pel treball anaeròbic.

El múscul esquelètic degrada diferents substrats per obtenir ATP. Quan treballa intensament, utilitza fosfat de creatina (fosfocreatina) però la reserva s'acaba en poc segons. Per fer esforços més llargs, cal utilitzar dos substrats: la glucosa (o el seu magatzem, el glicogen) i els àcids grassos.

Segons el tipus d'exercici s'utilitzen unes vies metabòliques o unes altres. La manera més ràpida és la utilització del fosfat de creatina però s'exhaureix de seguida.

Si l'esforç va més enllà d'uns quants segons, el múscul haurà d'utilitzar altres recursos, com la glucosa emmagatzemada en forma de glicogen al teixit muscular. Aleshores té lloc la glicogenòlisi i la glicòlisi.  A les fibres blanques on la quantitat d'oxigen és baix, es transformarà el piruvat en lactat mitjançant la fermentació làctica; el lactat s'acumularà al citosol i provocarà fatiga muscular. D'aquesta manera obtenim 2 ATPs nets. Això passa en els exercicis curts i intensos.

Però si l'exercici és llarg i menys intens, la glucosa es pot catabolitzar amb oxigen i així obtenim molt més ATP: de 36 a 38 ATPs. ja que el piruvat passa a AcetilCoA i passa al cicle de Krebs i cadena respiratòria. Les fibres de tipus I també poden oxidar àcids grassos emmagatzemats en forma de triglicèrids. El teixit adipós és el magatzem de greixos, per tant, caldrà fer la lipòlisi i després la betaoxidació dels àcids grassos. L'oxidació completa d'un àcid gras dins el mitocondri comporta l'obtenció de molts ATPs (per ex. un àcid gras de 16C comporta 129 ATPs).

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

L’Anabolisme, procés constructiu de molècules senzilles a complexes, pot ser :

Autòtrof si les molècules senzilles són inorgàniques o heteròtrof si les molècules senzilles són orgàniques.

L’autòtrof solament el duen a terme plantes, algues i bacteris amb la fotosíntesi-font d’energia, la llum- o bé bacteris amb la quimiosíntesi – font d’energia, les reaccions d’oxidació de compostos inorgànics.

L’Anabolisme heteròtrof és comú a tots els organismes i té com objectiu produir macromolècules.

Exemples:

- glucoses: midó (plantes). Amilogènesi.(cloroplasts)

- glucoses: glicogen (animals). Glicogènesi.(citosol)

- aminoàcids: proteïnes (tots els éssers vius). Síntesi de proteïnes (ribosomes)

- àcids grassos + glicerina: acilglicèrids (esterificació) (citosol)