Resum Metabolisme

1. Metabolisme

Conjunt de reaccions químiques catalitzades per enzims, que esdevenen en els éssers vius.

2 tipus de reaccions:

Reaccions Catabòliques (exotèrmiques)

Conjunt → CATABOLISME

Consisteixen a trencar enllaços químics degradant macromolècules, procés que allibera energia.

Són reaccions convergents... de macromolècules obtenim monòmers.

Proteïnes → aminoàcids

Glúcids → monosacàrids

Lípids → àcids grassos + glicerina

Polisacàrids → glucosa

Reaccions Anabòliques (endotèrmiques)

Conjunt → ANABOLISME

Consisteix a formar unions entre àtoms, enllaços químics. Aquest procés consumeix energia.

Són reaccions divergents, a partir d'uns monòmers es formen moltes macromolècules diferents.

Són reaccions de reducció.

→ Les reaccions metabòliques estan compartimentades, esdevenen alhora en diferents llocs de la cèl·lula, cosa necessària per regular-les.

→ Les reaccions Anabòliques no son necessàriament les mateixes que les catabòliques a l'inrevés.

→ S'anomena via metabòlica a un conjunt de reaccions que esdevenen de forma seqüenciada, catalitzades per enzims. Totes les substàncies que intervenen s'anomenen meta bòlids, ja siguin substrats o productes, per exemple:

GLUCÒLISI / LA B-OXIDACIÓ dels a.g. / LES FERMENTACIONS

2. TREBALL BIOLÒGIC I ENERGIA

Durant el catabolisme s'allibera de forma esglaonada l'energia (per no elevar-la excessivament) dels aliments. Aquesta energia es queda fent un enllaç entre l'ADP i un fosfat inorgànic Pi per formar una molècula d'ATP.

La formació d'aquest enllaç ADP + Pi requereix 7,3 kcal/mol. Posteriorment aquesta energia és cedida per dur a terme les reaccions anabòliques necessàries mitjançant el trencament de l'ATP (moneda d'intercanvi energètic).També hi son l'UTP, CTP, GTP.

Les reaccions que alliberen energia s'anomenen exotèrmiques i les que consumeixen energia s'anomenen endotèrmiques.

Pel que fa a la obtenció d'energia hi ha dos tipus de cèl·lules:

Heteròtrofes → obtenen l'energia trencant molècules orgàniques.

Autòtrofes → transformen l'energia solar en energia química durant la fotosíntesi. Posteriorment utilitzen aquesta energia que resulta de trencar enllaços moleculars per als seus propis processos.

3. ELS ENZIMS

3.1 Concepte d'importància dels enzims

Proteïnes solubles que actuen com a biocatalitzadors en les reaccions metabòliques dels éssers vius, són molt importants ja que no es produirien les reaccions sense ells.

3.2 Característiques dels enzims

→ Són molt específics, cada enzim reconeix un substrat.

→ Es recuperen intactes en les reaccions metabòliques, per això en necessitem pocs.

→ Acceleren entre 1 milió i un trilió de vegades una reacció, gràcies a que disminueix l'energia d'activació.

Energia d'activació → barrera energètica que cal superar per a que els substrats es transformin en productes.

L'enzim s'uneix al substrat i forma un compost anomenat ENZIM-SUBSTRAT (ES). Posteriorment se separa l'enzim un cop a transformat el substrat en producte.

SUBSTRAT + E → ← ES → ← PRODUCTE +E (Producte final)

La unió de l'enzim al substrat es produeix gràcies a la complementarietat de distribució de càrregues entre substrat i la cavitat de l'enzim anomenada CENTRE ACTIU.

La complementarietat total s'assoleix quan interactuen enzim i substrat, i no inicialment (ajust induït).

Els enzims només poden accelerar les reaccions que termodinàmicament són possibles.

3.3 Cinètica Enzimàtica

→ Estudia la velocitat de les reaccions catalitzades per enzims.

→ Michaelis i Menten van deduir una sèrie de teories sobre la cinètica enzimàtica i una constant anomenada K(M).

→ Si mantenim constant la T i la [E], observem que a mesura que s'afegeix més substrat la velocitat de reacció augmenta, la concentració de producte s'incrementa.

→ Arribarem però, a un punt en el que tots els centres actius dels enzims estaran ocupats i la velocitat de reacció no augmentarà més. Anomenem Velocitat màxima a aquesta velocitat, en la qual arribem al punt de saturació.

→ Definim la constant de Michaelis Meenten K(M) com la concentració de substrat [S] amb la qual s'arriba a la meitat de la velocitat màxima. És una dada indicativa de l'afinitat entre l'enzim i el substrat: a més gran sigui la K(M), menys afinitat

Quant més gran sigui la K(M), menys afinitat hi haurà entre enzim i substrat , ja que la [S] serà major i s'haurà trigat més a omplir tots els centres actius dels enzims.

K(M) = [S] K(M) = 1mmol/L → + afinitat que → K(M)= 2 mmol/L

3.4 Factors que influeixen en la Velocitat de reacció d'un enzim

La Ta

→ A mesura que s'incrementa la T, augmenta la V de reacció, però s'arriba a un punt en que l'enzim es desnaturalitza, ja que és una proteïna.

→ Si és massa baixa, no hi ha activitat.

→ Hi ha una temperatura òptima a la qual l'enzim assoleix la Velocitat màxima.

El pH

→ Existeix un pH òptim al qual s'assoleix la Velocitat màxima.

→ Determinats pH poden alterar el centre catalític, inactivar-lo o reduir l'activitat de l'enzim.

→ El enzims del suc gàstric tenen pH òptim de 2 i els del suc pancreàtic tenen pH òptim bàsic.

La [S]

→ A més [S] , més Velocitat de reacció.

→ LA fórmula de la cinètica enzimàtica que relaciona VR i [S] és:

V reacció = V màx ( [S] / [S] + K(M) )

3.5 La presència d'un INHIBIDOR

La inhibició d'un enzim es pot produir a 2 nivells:

→ Aturant la expressió dels gens que codifiquen aquest enzim : DIBUIX

→ L'enzim pot ser inhibit gràcies a la unió d'una molècula inhibidora:

Inhibidors IRREVERSIBLES

→ Substàncies que s'uneixen permanentment a un enzim. Molts verins ho són, inactiven

...