Metabolismo | Los secretos del cuerpo humano

METABOLISME: Ana tast el menjar.

Metabolisme: Ana (metabolisme) tast (metabolisme) ...

Benvinguts a una nova entrada de blog. Avui us porto la línia de metro del nostre cos, el anabolisme i el catabolisme. Espero que us sigui interessant i us ajudi amb el vostre estudi!

En primer lloc, sabeu què és el catabolisme? El catabolisme és un procés pel qual es transformen les molècules orgàniques complexes en altres més senzilles. En ell, s'allibera energia que s'emmagatzema en els enllaços fosfat de l'ATP.

L'ATP actua en el metabolisme com a molècula energètica. La síntesi de l'ATP, es realitza de dues maneres diferents, per fosforilació a nivell de substrat i reacció enzimàtica amb ATP-sintetases.

Els enzims són biocatalitzadors. Quan es rebaixa l'energia d'activació, augmenten la velocitat de la reacció i la acceleren. A més, tots els enzims, excepte els ribozims, són proteïnes globulars. També hi ha vitamines amb funció de coenzims.

Els tipus de catabolisme que es distingeixen són:

- La RESPIRACIÓ CEL·LULAR que es divideix en tres fases:

La primera és la glucòlisi per la qual a partir d'una glucosa s'obté àcid pirúvic i té lloc al citosol.
La segona és el cicle de Krebs on l'àcid pirúvic obtingut en la glucòlisi es transforma en Acetil-CoA i té lloc en la matriu mitocondrial.
La tercera fase és la cadena respiratòria o cadena de transport d'electrons constituïda per grans complexos proteics i petites molècules que són la ubiquinona i la citocrom c.

La quimiosmosis, que és l'energia perduda pels electrons s'utilitza per bombar els protons a l'exterior. Allà s'acumulen i quan la seva concentració és elevada, els protons tornen a la matriu mitocondrial a través d'uns canals interns amb enzims englobades en la membrana, anomenades ATP sintetases.

Per cert, en la fosforilació oxidativa les ATP-sintetases estan formades per quatre parts. Les parts es mouen entre si quan els protons flueixen pel seu canal interior. Fet que provoca canvis en tres llocs que produeixen la unió d'un ADP i un grup fosfat generant així un ATP.

- Les FERMENTACIONES, són un procés anacrònic, l'acceptor final és un compost orgànic, i la síntesi d'ATP passa a nivell de substrat. Es distingeixen la fermentació alcohòlica, que és la transformació d'àcid pirúvic en etanol i diòxid de carboni; la fermentació làctica de la qual es forma l'àcid làctic; la fermentació butírica que és la descomposició de substàncies glucídiques d'origen vegetal; i la fermentació pútrida en què s'obtenen substàncies orgàniques i pudents.

També hi ha altres rutes catabòliques, que són el catabolisme dels lípids que consisteixen en trencar l'àcid gras amb la glicerina. El catabolisme de les proteïnes que és la separació dels grups aminos i, amb això, la seva eliminació i la transformació de la resta de components resultants en àcid pirúvic, acetil-coenzim A o en algun compost de el cicle de Krebs.

Font: imatge pròpia.

D'altra banda, trobem el anabolisme, que són reaccions redox i endotèrmiques per les quals a partir d'una molècula senzilla es forma una molècula més complexa gastant energia. En els organismes autòtrofs depenent de la font d'energia es durà a terme la fotosíntesi (llum) o la quimiosíntesi (reaccions químiques).

Centrant-nos en la FOTOSÍNTESI, transforma l'energia lluminosa en energia química, es porta a terme en els cloroplasts, més concretament, en els pigments fotosintètics situats a l'interior dels tilacoides. La fotosíntesi es divideix en dues fases la fase lluminosa i la fase fosca. Al seu torn, la FASE LLUMINOSA consta de dues fases:

Font: Wikimedia Commons.

- Acíclica: En aquesta etapa ocorren tres processos: la fotòlisi de l'aigua, la fotofosforilación de l'ADP i la fotoreducció de l'NADH. Els fotosistemes II i I capten els fotons de llum els que genera un transport d'electrons en la membrana dels tilacoides. A més per reposar els electrons transferits el fotosistema II provoca un trencament d'una molècula d'aigua que dóna lloc a O2 i dos protons. A la cadena d'electrons també participen complexos citocroms, plastoquinona, plastocianina, ferredoxina i ATP-sintetasa. És la fase en la qual s'obté la major part necessària per a passar a la fase fosca, de 4 H + s'obté 1,33 ATP.

- Cíclica: S'encarrega de produir energia necessària per a la fase fosca, només actua el fotosistema I, per tant no hi haurà una descomposició d'aigua. Els electrons entren a la cadena transportadora d'electrons permetent el flux de protons que a el passar per l'ATP-sintetasa produirà 2ATP.

En la FASE FOSCA té lloc el cicle de Calvin que és una sèrie de reaccions bioquímiques que es produeixen durant la fase fosca de la fotosíntesi on es poden distingir dues fases:

- La fixació de el CO2 a la ribulosa-1,5-difosfat, gràcies a l'acció de l'enzim rubisco i dóna lloc a un compost de 6 àtoms de carboni, que es dissocia en 2 molècules d'àcid-3-fosfoglicèric (3 carbonis ).

- La reducció de el CO2 fixat que després d'una sèrie de reaccions en què es gasten 2 ATP i es redueixen 2 NADH l'àcid-3-fosfoglicèric es redueix i dóna lloc a gliceraldehid-3-fosfat. El cicle podria continuar amb el cicle de les pentoses-fosfat, amb la síntesi de glucosa, fructosa, midó, àcids grassos o aminoàcids.

D'altra banda, la QUIMIOSÍNTESI consisteix en la síntesi d'ATP a partir de l'energia que es desprèn en les reaccions d'oxidació de determinades substàncies inorgàniques.

Molts dels compostos reduïts que utilitzen els bacteris són substàncies procedents de la descomposició de matèria orgànica. A l'oxidarlas, les transformen en substàncies minerals que poden ser absorbides per les plantes. Aquests bacteris tanquen els cicles biogeoquímics, possibilitant la vida al planeta.

En els organismes heteròtrofs es produeix la formació de molècules precursores mitjançant el anabolisme. On es poden distingir dues fases: la biosíntesi de monòmers a partir de precursors i la biosíntesi de polímers a partir dels seus monòmers. Es pot diferenciar el anabolisme heteròtrof de glúcids, lípids, proteïnes i àcids nucleics.

Diferencias entre catabolismo y anabolismo

Font: imatge pròpia.

ACTIVITATS.

2. Indica les semblances i les diferències entre fotosíntesi i quimiosíntesi.

Totes dues, fotosíntesi i quimiosíntesi són processos anabòlics autòtrofs. Mentre que en la fotosíntesi l'energia per crear els nous enllaços s'aconsegueix a través de la llum solar, en la quimiosíntesi l'energia prové de l'oxidació d'altres molècules. D'altra banda, la fotosíntesi la fan les plantes, algues, cianobacteris i bacteris fotosintètics, la quimiosíntesi la realitzen els bacteris quimioautótrofas.

4. Què s'entén per fotòlisi de l'aigua i quantes molècules han de patir aquest procés, per generar una molècula d'O2?

La fotòlisi de l'aigua és el trencament de l'aigua a causa de la llum solar que passa en la fotosíntesi oxigènica. Per generar una molècula d'O2 es necessiten trencar dues molècules d'H2O ja que una molècula d'aigua quan es trenca dóna 2H +, 2e i 1/2 O2.

5. Tant en la respiració mitocondrial com en la fase lluminosa acíclica hi ha enzims que treballen amb NADH o NADPH, una cadena transportadora d'electrons i ATP-sintetases, però hi ha certes diferències. Respon a les qüestions de la següent taula:

tabla características respiración celular y fotosíntesis.

7. En què orgànuls de la cèl·lula eucariota transcorren els següents processos metabòlics?

β-oxidació dels àcids grassos: mitocòndria.
Fotofosforilació: membrana tilacoidal.
Glucòlisi: citosol.
Fosforilació oxidativa: crestes mitocondrials.
Captació de llum pel complex antena: fotosistemes (membrana tilacoidal)
Cicle de Calvin: estroma.
Cicle dels àcids tricarboxílics: matriu mitocondrial.

ACTIVITATS PAU

19.- Descriviu els processos principals que tenen lloc durant la fase depenent de la llum (fase lluminosa) de la fotosíntesi. (Opció A-Juny 2004)

La fase lluminosa té lloc a les membranes dels tilacoides, quan un fotó és captat pel pigment diana de centre de reacció, surt de l'àtom deixant-ionitzat. Els electrons perduts amb l'energia de l'fotó passen d'una molècula a una altra, que s'oxiden i es redueixen successivament. Es forma així la cadena transportadora d'electrons. L'energia captada s'inverteix en introduir H + a través de la membrana, que a el passar per l'ATP-sintetasa, dóna lloc a la formació d'ATP.

Depenent de quin sigui l'acceptor final d'electrons, es distingeixen dos processos:

FASE LLUMINOSA acíclica: Arriben dos fotons a l'fotosistema II, que provoca l'excitació de l'pigment diana i la clorofil·la P680 perd 2 electrons, que aniran passant a través de la cadena. La clorofil·la reposa seus electrons perduts a través de la fotòlisi de l'H2O, que s'escindeix en 2 H + i 2 electrons. A continuació, els electrons perduts passen per la cadena de transport electrònic, de l'fotosistema II, a l'festina i, més tard, a l'plastoquinona. Posteriorment, passa a citocrom b6-f i després a la plastocianina. Abans que aquests electrons arribin a fotosistema I, aquest rep 2 fotons de llum, que provoquen que la clorofil·la P700 s'exciti, i perdi 2 electrons, que són captats per la ferredoxina i d'aquí els transporta a la NADP + reduïdes, on s'incorporen els H + procedents de l'estroma, que són recollits per un NADP + que es redueix a NADPH + H + (fotoreducció NADP +). L'energia que desprèn el moviment d'electrons, s'utilitza per bombar protons des del estroma a l'interior de l'tilacoide, creant un gradient electroquímic que fa que els protons tornin a l'estroma a través de l'ATP-sintetasa, formant ATP (fotofosforilación)

En resum, en aquesta fase hem obtingut ATP I NADPH

FASE LLUMINOSA CÍCLICA: Intervé únicament el fotosistema I, és un flux cíclic perquè l'acceptor final d'electrons és el mateix centre de reacció de la clorofil·la P700. A l'no participar el fotosistema II no hi ha fotòlisi de l'H2O i no hi ha reducció de l'NADP +. A l'arribar dos fotons a fotosistema I, la clorofil·la P700 perd 2 electrons que són cedits a la ferredoxina, aquesta a citocrom b6-f (que bomba H + a l'interior de l'tilacoide), d'aquí passen a la plastoquinona, després a la plastocianina i de nou a l'fotosistema I. Els protons bombats sortiran a través de l'ATP-sintetasa provocant la síntesi d'ATP. Finalment, a l'acabar aquesta fase només hem obtingut ATP.

20. Definiu i diferenciï els següents parells de conceptes referits als microorganismes: autòtrof / heteròtrof; quimiosintético / fotosintètic; aerobi / anaerobi. (Opció B-Juny 2002)

Els organismes autòtrofs són aquells que són capaços de produir el seu propi aliment per mitjà de la fotosíntesi, o de la quimiosíntesi. No obstant això, els organismes heteròtrofs són organismes que no poden produir el seu propi aliment a partir de fonts inorgàniques i, per tant, s'alimenten d'altres organismes de la cadena alimentària.

Els organismes fotosintètics són aquells capaços de capturar l'energia solar i utilitzar-la per a la producció de compostos orgànics. Entre aquests es troben les plantes superiors, alguns protistas i bacteris, els quals poden convertir el diòxid de carboni en compostos orgànics i reduir-lo a carbohidrats. D'altra banda, els organismes quimiosintètics són aquells que obtenen l'energia química (ATP) a partir de l'oxidació de substrats inorgànics com àcids, sals minerals, òxids, bases, anhídrids, etc.

Els microorganismes aerobis són els organismes que requereixen oxigen per viure. L'oposat al que aerobi és el anaerobi. En aquest cas, els microorganismes anaeròbics no empren oxigen en les seves activitats metabòliques.

Fins aquí l'entrada d'avui. Espero que us hagi servit i, ens veiem a la propera! ;-)