¡Descarga Apunts del metabolisme y más Apuntes en PDF de Biología solo en Docsity!
TEMES 1 I 2: METABOLISME, FOTOSÍNTESI I QUIMIOSÍNTESI
1. Quins son els requeriments d’una cèl·lula?
a. MATÈRIA: per créixer, desenvolupar-se o reparar les pròpies estructures (C,H, N, O, P, S) D’on i com incorporen el CARBONI: i. AUTÒTROFS: des de CO 2 atmosfèric ii. HETERÒTROFS: des de molècules com el CH 4 , C 6 H 12 O 6 b. ENERGIA: per poder realitzar els processos i es guarda en els enllaços químics de les substàncies de reserva energètica (e. mecànica, e. calorifica, e. elèctrica, e. lluminosa…) c. INFORMACIÓ: per saber quan i com realitzar uns processos o uns altres. d. LÍMITS: en el creixement cel·lular i que venen donats per la relació S/V.
2. Distingir entre que és anabolisme i catabolisme (=Característiques de
les vies catabòliques i de les vies anabòliques)
a. catabolisme:
- transformació de molècules complexes en senzilles
- reacció de degradació
- perden electrons (reacció d’oxidació)
- alliberen energia (=exotermica, s'emmagatzema a l’atp)
- vies metabòliques convergents b. anabolisme:
- síntesi de molècules orgàniques complexes a partir de biomolècules senzilles
- guanyen electrons (reaccions de reducció)
- cal aportar energia (=endotermica, proporcionada pels enllaços de fosfat de l’ATP) REACCIONS CATABÒLIQUES: VIES CONVERGENTS es parteix de substrats diferents, gairebé sempre donen els mateixos productes (àcid pirúvic, CO2, H2O) REACCIONS ANABÒLIQUES VIES DIVERGENTS: es parteix dels mateixos substrats, degut a la varietat de processos, apareixen molts tipus de productes.
3. tipus d'organismes segons la font de C i segons la procedència de
l'energia: autotrofs, heterotrofs, quimiotrofs, fototrofs…
Molts organismes autòtrofs obtenen l'energia que necessiten de la llum del Sol → s'anomenen fotòtrofs. En canvi els heteròtrofs obtenen l'energia a partir de la degradació de molècules orgàniques que abans han sintetitzat els autòtrofs → s'anomenen quimiòtrofs
4. Què són els enzims, què és el cofactor, coenzim, grup prostèric, què és
el substrat
Els ENZIMS són els catalitzadors de les reaccions biològiques, actuen rebaixant l’energia d’activació i per tant augmentant la velocitat de la reacció. Característiques:
- quasi tots són proteïnes, i la seva estructura terciària és molt important,
- molècules molt grans si es comparen amb els seus substrats
- són molt selectius, molt específics i no es combinen amb qualsevol molècula
- no formen part dels productes de la reacció
- se'n necessiten en molt petita quantitat
- estructura tridimensional en forma de cavitat facilitant al substrat que encaixi i impedeix que altres molècules accedeixin.
- formats per aminoàcids distanciats en la seqüència polipeptídica a causa dels plecs, queden propers - aminoàcids de fixació: enllaços febles amb el substrat i el fixen - aminoàcids catalitzadors: enllaços febles o covalents amb el substrat provocant la ruptura dels seus enllaços. MODELS D’ACCIÓ ENZIMÁTICA:
6. cinètica enzimàtica: gràfica que relaciona la velocitat de reacció i la
concentració de substrat, què és la Km
augment de la concentració del substrat = augment de la velocitat de la reacció
- com hi ha més molècules de substrat per unitat de volum s’augmenta la probabilitat de trobada entre el substrat i l’enzim.
EQUACIÓ:
Km: concentració del substrat en la qual la velocitat de la reacció és la meitat de la velocitat màxima.
- km petita: molta afinitat entre E i S
- km gran: poca afinitat, no es reconeixen gaire
7. factors que afecten a l'activitat enzimàtica
La velocitat de reacció que aconsegueix un enzim, a més de dependre de la concentració del substrat, depèn d’altres factors com ara:
- influència de la temperatura: Si es subministra energia calorífica, les molècules augmenten la mobilitat i per tant augment de la velocitat a que es forma el producte. - influència del pH: els enzims presenten dos valors límits on són eficaços. Traspassats aquests valors, els enzims es desnaturalitzen i deixen d’actuar. Entre el dos límits hi ha un pH òptim en el qual l’enzim presenta la màxima eficacia - Inhibidors: substàncies que disminueixen l’activitat d’un enzim o bé li impedeixen completament actuar. Perjudicials o beneficiosos.
U.3: ANABOLISME AUTÒTROF
La FOTOSÍNTESI és un conjunt de dos grans processos mitjançant els quals es converteix l'energia lluminosa en energia química que queda emmagatzemada en molècules orgàniques. A les plantes i a les algues la fotosíntesi es duu a terme als cloroplasts. Podem expressar-la amb l’equació següent: CO2 + H2O → (CH2O)n + O2 ↑ COM ES DÓNA L’ENTRADA I SORTIDA DELS GASOS? A la part inferior de les fulles hi ha uns orificis anomenats estomes, per on entren i surten els gasos implicats en la fotosíntesi i en la respiració de la planta.
9. finalitat de la fotosíntesi, lloc on es realitza (ultraestructura del
cloroplast)
CLOROPLAST: son de color verd (contenen clorofil·la) i es disposen prop de la superficie de la cèl·lula. ULTRAESTRUCTURA: és una bicapa lipídica amb proteïnes inserides i amb els fotosistemes disposats cap a la part. Un fotosistema està format per un conjunt de molècules que són capaçes d’absorbir l’energia lluminosa i transferir-la de l’un a l’altre fins a les molècules diana.
10. què és un fotosistema, quins són els pigments vegetals
Un fotosistema és un conjunt de molècules que esta constituit per proteïnes transmembrana que constitueixen dues subunitats anomenades el complex captador de llum o antena i el centre de reacció.
- COMPLEX CAPTADOR DE LLUM O ANTENA: conté molècules de pigments fotosintètics
- CENTRE DE REACCIÓ: dues molècules
- pigment diana: (clorofil·la a) rep energia i la transfereix els electrons a una altra molècula. És capaç ‘iniciar una reacció de transferencia d'electrons
- pigment d’antena: (clorofil·la a, clorofil·la b i carotenoides) capten energia lluminosa i la transmeten entre les molècules,energia d'excitació Hi ha dos tipus de fotosistemes:
- Fotosistema I (PSI): té un pigment diana que capta la llum de longitud d’ona menor o igual a 700 nm, per això rep el nom de clorofil·la P700. Aquest fotosistema és incapaç de trencar la molècula d’aigua per aconseguir electrons.
- Fotosistema II (PSII): té un pigment diana que capta la llum de longitud d’ona menor o igual a 680 nm, per això rep el nom de clorofil·la P680. És capaç de trencar les molècules d’aigua per obtenir els electrons necessaris per reposar els que ha perdut el pigment diana.
11. fases lluminosa i fosca de la fotosíntesi: quins processos es realitzen en
cadascuna , quina és la finalitat d'aquests processos i en quina part del
cloroplast es donen:
FASE LLUMINOSA ACÍCLICA: gràcies a la llum captada pels pigments fotosintètics, es produeix:
- fotòlisi de l'aigua: H 2 O → ½ O 2 + 2H + 2é arribada dels fotons al fotosistema II. Provoca l'excitació de la clorofil·la P que perd tants electrons com fotons ha absorbit. Electrons passen al primer acceptor i quan surten del fotosistema passen a la plastoquinona (PQ). Per reposar els electrons a la P680, es produeix la hidròlisi de les molècules d’aigua. Aquest procés es duu a terme a la cara interna de la membrana dels tilacoides i els dos protons H s’acumulen a l’interior del tilacoide
FASE FOSCA: és un proces bioquimic que no necessita la presència de llum. (s’utilitza ATP i el NADPH que s’ha obtingut a la fase lluminosa). Es duu a terme dins l’estroma dels cloroplasts. El cicle de Calvin genera les reaccions necessàries per a la fixació del carboni en una estructura sòlida per a la formació de glucosa i, alhora, regenera les molècules per a la continuació del cicle. també anomenda CICLE DE CALVIN, consta de diverses etapes:
1. fixació del CO 2 : El diòxid de carboni atmosfèric entra en l’estroma del cloroplasts i allà s’uneix a la pentosa ribulosa-1,5-difosfat, gràcies a l’acció de l’enzim Rubisco (Ribulosa-difosfat-carboxilasa-oxidasa), i dona lloc a un compost inestable de sis carbonis, que es dissocia en dues molècules APG (d’àcid 3 fosfoglicèric). 2. reducció del CO 2 : es redueix fins a dues molècules de gliceraldehid-3-fosfat, a partir d’aquest compost es pot seguir per tres vies diferents: a. síntesi d’aa, àcids grassos…. b. síntesi dels monosacàrids glucosa i fructosa que donaran el disacàrid sacarosa c. regenerar la ribulosa-1,5-difosfat per tornar a començar el cicle
12. quins són els substrats i els productes de la fotosíntesi: equació
general de la fotosíntesi
13. factors que afecten la fotosíntesi
Influeixen els factors següents:
- temperatura: l’eficacia del procés augmenta amb la temperatura per mes mobilitat de molècules en la fase fosca fins una temperatura on es desnaturaliza el rendiment i disminueix.. - concentració de CO2: intensitat lluminosa elevada i constat, e rendiment del procés fotosintètic augmenta en relació amb la concentració de CO2 fins a un valor determinat que s’estabilitza (tot enzims ocupats).
- concentració de O2: com més concentració hi ha a l’aire, menys rendiment fotosintètic a causa dels processos de fotorespiració.
