Metabolisme cel·lular: tipus, enzims i catabolisme de glúcids i lípids

Resum

El document resumeix els tipus de metabolisme segons la font de carboni i d'energia i la classificació dels organismes. Explica el funcionament dels enzims, els factors que n'afecten l'activitat i els tipus de catabolisme. També detalla la glicòlisi, la respiració cel·lular i la beta-oxidació dels àcids grassos.

Punts clau

El metabolisme autòtrof obté el carboni de compostos inorgànics, mentre que l'heteròtrof el obté de compostos orgànics.
L'energia d'activació és l'energia necessària perquè un substrat es transformi en producte.
La temperatura i el pH afecten l'activitat enzimàtica, ja que poden desnaturalitzar l'enzim.
La glicòlisi es duu a terme al citosol, transforma la glucosa en àcid pirúvic i té un balanç de +2 ATP.
El cicle de Krebs utilitza acetilcoenzim A i produeix 4 CO2 i 2 GTP, i redueix NAD+ i FAD.
La cadena de transport d'electrons oxida NADH i FADH2 i permet la síntesi d'ATP.
La beta-oxidació dels àcids grassos produeix acetilcoenzim A, que entra al cicle de Krebs.

Posa't a prova

Tipus de Metabolisme Segons la Font de Carboni i Energia

Font de Carboni

Metabolisme autòtrof
Metabolisme heteròtrof

Font d'Energia

Metabolisme fotosintètic
Metabolisme quimiosintètic

Classificació dels Organismes Segons el seu Metabolisme

Fotoautòtrofs: Plantes, algues, cianobacteris, bacteris verds i vermells del sofre.
Fotoheteròtrofs: Bacteris vermells no sulfúrics.
Quimioautòtrofs: Bacteris nitrificants.
Quimioheteròtrofs: Animals, protozous, fongs i la majoria de bacteris.

Activitat Enzimàtica

Energia d'activació: Energia necessària perquè un substrat es transformi en producte.

Com Funcionen els Enzims?

Un substrat:

Fixació del substrat a l'enzim mitjançant enllaços febles.
Formació del complex enzim-substrat.
Debilitament dels enllaços del substrat.
Transformació del substrat en producte (complex enzim-producte).
Alliberament del producte.

Dos substrats:

Atracció dels substrats cap a l'enzim.
Formació del complex enzim-substrats.
Debilitament dels enllaços dels substrats.
Transformació dels substrats en producte (complex enzim-producte).
Alliberament del producte.

Centre actiu: Regió de l'enzim que s'uneix al substrat.

Factors que Afecten l'Activitat Enzimàtica

Temperatura: Abans de la temperatura òptima, hi ha un augment de la mobilitat molecular. Després de la temperatura òptima, l'enzim es desnaturalitza.
pH: L'enzim es pot desnaturalitzar tant a pHs baixos com alts.
Inhibidors:
- Irreversibles
- Reversibles:
  - Competitius
  - No competitius

Tipus de Catabolisme

Respiració

Utilitza una cadena de transport d'electrons i un acceptor final inorgànic.

Aeròbica
Anaeròbica

Fermentació

No utilitza una cadena de transport d'electrons. S'obtenen compostos orgànics com a productes finals.

Catabolisme de Glúcids

Glicòlisi

Localització: Citosol.
Substrat inicial: Glucosa.
Producte final: Àcid pirúvic.
Balanç energètic: +2 ATP.

Respiració Cel·lular

Inclou el cicle de Krebs i la cadena de transport d'electrons.

Cicle de Krebs

Localització: Matriu mitocondrial (en eucariotes) o citosol (en procariotes).
Substrat inicial: Acetilcoenzim A.
Producte final: 4 CO₂.
Balanç energètic: 2 GTP (= 2 ATP).
Reducció de coenzims: NAD⁺ a NADH i FAD a FADH₂, que es reoxidaran a la cadena de transport d'electrons.

Cadena de Transport d'Electrons

Localització: Membrana mitocondrial interna (MMI) en eucariotes o membrana plasmàtica (MP) en procariotes.
Finalitat: Oxidació dels coenzims reduïts (NADH i FADH₂) i síntesi d'ATP.

Catabolisme de Lípids

Beta-oxidació dels Àcids Grassos

Localització: Matriu mitocondrial.
Substrat inicial: Àcid gras.
Producte final: Acetilcoenzim A (que entra al cicle de Krebs).
Balanç energètic: Consum de 2 ATP per activar l'àcid gras.

Preguntes freqüents

Quina és la diferència entre metabolisme autòtrof i heteròtrof?

El metabolisme autòtrof obté el carboni a partir de compostos inorgànics, mentre que l'heteròtrof el obté de compostos orgànics. Els organismes autòtrofs produeixen els seus propis nutrients.

On es duu a terme la glicòlisi?

La glicòlisi es duu a terme al citosol. El substrat inicial és la glucosa i el producte final és l'àcid pirúvic, amb un balanç energètic de +2 ATP.

Què és l'energia d'activació?

És l'energia necessària perquè un substrat es transformi en producte. Els enzims la redueixen per facilitar la reacció.