Podcast
Questions and Answers
Quin és el producte principal format durant la reacció entre ATP i glutamat?
Quin és el producte principal format durant la reacció entre ATP i glutamat?
Quin component s'uneix a l'enzim per formar un intermediari durant la reacció?
Quin component s'uneix a l'enzim per formar un intermediari durant la reacció?
Quins són els reactius inicials de la reacció descrita?
Quins són els reactius inicials de la reacció descrita?
Quin tipus de reacció es descriu en el contingut?
Quin tipus de reacció es descriu en el contingut?
Signup and view all the answers
Quina molècula és el donador d'energia en aquesta reacció?
Quina molècula és el donador d'energia en aquesta reacció?
Signup and view all the answers
Quina funció té l'enzyme-bond glutamyl phosphate en el procés?
Quina funció té l'enzyme-bond glutamyl phosphate en el procés?
Signup and view all the answers
Quina substància s'allibera com un producte secundari durant la conversió de glutamat a glutamina?
Quina substància s'allibera com un producte secundari durant la conversió de glutamat a glutamina?
Signup and view all the answers
Quina és la funció principal d'uns determinats components en un sistema dinàmic?
Quina és la funció principal d'uns determinats components en un sistema dinàmic?
Signup and view all the answers
Quina és la importància de l'equilibri en un sistema en xarxa?
Quina és la importància de l'equilibri en un sistema en xarxa?
Signup and view all the answers
Quin efecte té una variació excessiva en un parametre d'entrada?
Quin efecte té una variació excessiva en un parametre d'entrada?
Signup and view all the answers
Quins factors poden influir en la decisió d'ajustar un sistema dinàmic?
Quins factors poden influir en la decisió d'ajustar un sistema dinàmic?
Signup and view all the answers
Quin és el principal objectiu d'un sistema de monitoratge?
Quin és el principal objectiu d'un sistema de monitoratge?
Signup and view all the answers
Com es pot garantir la seguretat d'un sistema de dades?
Com es pot garantir la seguretat d'un sistema de dades?
Signup and view all the answers
Quin rol juga l'anàlisi de dades en la presa de decisions?
Quin rol juga l'anàlisi de dades en la presa de decisions?
Signup and view all the answers
Quin impacte té la tecnologia en la modernització de processos?
Quin impacte té la tecnologia en la modernització de processos?
Signup and view all the answers
Quina és la importància dels símbols en la comunicació?
Quina és la importància dels símbols en la comunicació?
Signup and view all the answers
Quines característiques han de tenir els símbols per ser efectius?
Quines característiques han de tenir els símbols per ser efectius?
Signup and view all the answers
Quina relació hi ha entre símbols i significat?
Quina relació hi ha entre símbols i significat?
Signup and view all the answers
Quina funció té la iconografia en la comunicació visual?
Quina funció té la iconografia en la comunicació visual?
Signup and view all the answers
Com es poden classificar els diferents tipus de símbols?
Com es poden classificar els diferents tipus de símbols?
Signup and view all the answers
Study Notes
Tema 8. Introducció al metabolisme
- El cicle de la matèria i el flux d'energia a la biosfera inclou el catabolisme i l'anabolisme.
- Les rutes metabòliques estan interconnectades.
- El metabolisme i la bioenergètica inclouen reaccions acoblades.
- L'ATP és una molècula clau en el metabolisme.
- Les molècules transportadores d'electrons tenen un paper important.
- El control del metabolisme és crucial.
Energia de les Molècules
- Els organismes vius acoplen reaccions químiques per recuperar energia dels enllaços químics i emmagatzemar-la en altres molècules amb alt contingut energètic (ATP).
- El metabolisme és una sèrie de reaccions coordinades on molts sistemes multienzimàtics cooperen per:
- Obtenir energia química.
- Convertir nutrients en molècules pròpies de la cèl·lula.
- Sintetitzar macromolècules (proteïnes, aminoàcids, àcids grassos i polisacàrids).
- Sintetitzar i degradar molècules necessàries per a funcions especialitzades (lípids de membrana, missatgers intracel·lulars i pigments).
Cicle o flux de la matèria viva a la biosfera
- Els organismes vius depenen de fonts d'energia:
- Fotòtrofs: Usen la llum solar (com les plantes).
- Quimiòtrofs: Usen compostos químics (com la oxidació de compostos).
- Els organismes, segons la font de C que utilitzen:
- Autòtrofs: Utilitzen CO₂.
- Heteròtrofs: Utilitzen matèria orgànica.
- El flux d'energia es transmet d'organismes autòtrofs a heteròtrofs, i la matèria orgànica dels heteròtrofs és reutilitzada pels autòtrofs.
Metabolisme
- El metabolisme és el conjunt de totes les reaccions químiques que es produeixen a la cèl·lula catalitzades per enzims.
- Les reaccions s'organitzen en rutes metabòliques.
- El producte d'una reacció actua com a substrat per a la següent.
- Metabòlits: substàncies implicades en les rutes metabòliques.
- Metabolisme Intermediari: activitat combinada de totes les rutes metabòliques que comparteixen metabòlits. Aquestes reaccions estan regulades al·lostèricament per evitar la pèrdua innecessària d'energia.
Rutes metabòliques
- Les rutes metabòliques poden ser:
- Lineals.
- Ramificades (convergents o divergents).
- Cícliques.
Catabolisme i Anabolisme
- El metabolisme es divideix en:
-
Catabolisme: Fase de degradació. Glúcids, greixos i proteïnes es descomponen en unitats més simples com CO₂, H₂O i NH₃, alliberant energia (reaccions exergòniques).
- Genera ATP
- Redueix transportadors d'electrons (NADH, NADPH, FADH₂).
- Genera calor.
-
Anabolisme: Fase de biosíntesi. Molècules petites es combinen per a formar molècules més complexes (reaccions endergòniques).
- Empra ATP
- Empra poder reductor dels transportadors d'electrons.
-
Catabolisme: Fase de degradació. Glúcids, greixos i proteïnes es descomponen en unitats més simples com CO₂, H₂O i NH₃, alliberant energia (reaccions exergòniques).
Interconnexió entre vies anabòliques i catabòliques
- El catabolisme i l'anabolisme utilitzen majoritàriament els mateixos enzims.
- Els enzims que catalitzen les reaccions irreversibles serveixen per regular diferents rutes.
Fases del Catabolisme
- Fase 1: Digestió: descompondre molècules polimèriques en unitats bàsiques.
- Fase 2: Convertir les unitats bàsiques en metabòlits intermediaris, principalment Acetil-CoA.
- Fase 3: Oxidació completa de l'Acetil-CoA a CO₂ i H₂O, produint ATP.
Fases de l'Anabolisme
- Fase 1: Reducció de metabòlits intermedis simples en Acetil-CoA.
- Fase 2: Pas d'Acetil-CoA a unitats bàsiques (aminoàcids, monosacàrids, nucleòtids).
- Fase 3: Biosíntesi de macromolècules (proteïnes, glucogen, lípids, àcids nucleics).
Control del metabolisme
- El metabolisme ha de ser regulat per ser eficaç i per cobrir les necessitats d'ATP i la formació dels components cel·lulars. Regulació:
- Quantitat de substrat.
- Quantitat d'enzim.
- Regulació al·lostèrica.
- Compartimentació cel·lular.
- Hormonal.
Regulació per Substrat i Quantitat d'enzim
- Les concentracions apropiades de substrats en la cèl·lula faciliten o impedeixen les reaccions.
- La quantitat d'enzims disponibles també regula la velocitat de les reaccions. L'entrenament afecta la producció d'enzims.
Regulació Al·lostèrica
- Les vies metabòliques són regulades al·lostèricament pel producte final, en els enzims que catalitzen les reaccions irreversibles.
- ATP o ADP actuen com a activadors o inhibidors en la glicolisi.
- Molècules com el triptòfan inhibeixen al·lostèricament enzims relacionats amb la seva síntesi.
Compartimentació
- La compartimentació cel·lular concentra substrats i enzims.
- Exemple: La glucòlisi es produeix al citoplasma, i l'oxidació del piruvat/àcids grassos a la mitocòndria.
Regulació Hormonal
- Moltes hormones regulen el metabolisme en resposta a les necessitats de l'organisme.
- L'epinefrina és un exemple crucial en la regulació del metabolisme del glucogen al múscul.
Bioenergètica i Termodinàmica
- La bioenergètica estudia les relacions energètiques en les cèl·lules.
- Les transferències energètiques en els sistemes biològics segueixen les lleis de la termodinàmica.
Entalpia
- La primera llei de la termodinàmica estableix que l'energia total d'un sistema i el seu ambient es manté constant.
- L'entalpia (H) mesura el contingut d'energia interna d'un sistema a pressió constant.
- El canvi d'entalpia en una reacció (ΔH) determina la quantitat d'energia absorbida o alliberada.
- Les reaccions endotèrmiques absorbeixen calor, mentre que les reaccions exotèrmiques la alliberen.
Entropia
- La segona llei de la termodinàmica indica que l'entropia (S) d'un sistema aïllat tendeix a augmentar amb el temps.
- Les cèl·lules són sistemes complexos i amb baixa entropia, que per mantenir-se necessiten energia de l'entorn.
Energia Lliure de Gibbs
- L'energia lliure de Gibbs (ΔG) determina si una reacció és favorable des del punt de vista energètic.
- Si ΔG < 0, és una reacció espontània (exergònica).
- Si ΔG > 0, és una reacció no espontània (endergònica) i necessita energia d'una altra reacció.
- La ΔG està relacionada amb l'entalpia (ΔH) i l'entropia (ΔS) del sistema.
Energia Lliure Estàndard
- L'intercanvi d'energia es mesura mitjançant l'energia lliure de Gibbs (AG).
- L'energia lliure estàndard (AG°) és característica d'una reacció específica a condicions estàndards (temperatura i pH constants).
- La concentració dels substrats i productes en una reacció també afecta l'energia lliure total.
Energia Real del Sistema
- La ΔG determina de manera real l'espontaneïtat d'una reacció en un sistema concret, tenint en compte les concentracions de substrats i productes.
- Una reacció no favorable des del punt de vista energètic (AG > 0) pot ser possible a través de l'acoblament a una reacció favorable (AG < 0) mitjançant ATP.
Les AG' són additives
- Les reaccions termodinàmicament desfavorables (AG > 0) s'acoblen a reaccions favorables (AG < 0) per tal que transcorrin.
- En aquests casos, els valors de AG són additius. Es pot calcular l'energia necessària per reaccions més complexes sumant les energies dels passos individuals.
ATP Moneda Energètica
- L'ATP és la principal molècula transportadora d'energia en les cèl·lules.
- La hidròlisi de l'ATP és molt exergònica.
- L'ATP s'utilitza en molts processos cel·lulars, com la síntesi de macromolècules, el transport contra gradient i el moviment muscular.
ATP (Adenosina Trifosfat)
- ATP és un nucleòtid que actua com una moneda energètica recollint energia de l'oxidació.
- Els enllaços entre els grups fosfat són altament energètics, i la seva hidròlisi allibera energia.
- Les molècules d'ATP s'emmagatzemen en petites quantitats i s'hidrolitzen i sintetitzen contínuament a la cèl·lula.
- Hi ha altres nucleòtids 5' trifosfat (UTP, GTP, CTP, GTP, dATP, dGTP, dCTP) que actuen com transportadors d'energia.
Síntesi d'ATP
- La síntesi d'ATP es pot produir per:
- Fosforilació a nivell de substrat (transferència directa d'un grup fosfat).
- Fosforilació oxidativa (gradient de protons per la transferència d'electrons).
ATP a nivell de Substrat
- Durant la glucòlisi, la generació d'ATP es realitza mitjançant la transferència de grups fosfat des de substrats a l'ADP.
- Enzims com la fosfoglicerat quinasa i la piruvat quinasa participen en aquests processos.
Fosforilació Oxidativa
- Els electrons transportats pels coenzims NADH i FADH₂ són utilitzats per generar un gradient de protons (H⁺) a través de la membrana mitocondrial interna.
- Aquest gradient impulsa la síntesi d'ATP mitjançant l'ATP sintasa.
- Els processos de redox (oxidació i reducció) són fonamentals en aquesta etapa del metabolisme.
Transportadors d'electrons
- El flux d'electrons a través de la cadena respiratòria genera energia.
- Els transportadors d'electrons tenen un potencial redox diferent, permetent el flux d'electrons.
- Transportadors clau inclouen NAD+, NADH, FAD, FADH₂, etc.
NAD, NADP
- NAD+ i NADP+ són coenzims importants que actuen com a transportadors d'electrons en el metabolisme.
- NAD+ és més freqüent en el catabolisme.
- NADP+ és més freqüent en l'anabolisme.
- Aquestes molècules accepten i cedeixen electrons, canviant entre les seves formes oxidada i reduïda.
FAD, FMN
- FAD i FMN són derivats de la vitamina riboflavina i actuen com a coenzims en reaccions redox.
- També poden acceptar electrons i generar la forma reduïda.
Principals vies metabòliques
- S'enumeren les vies catabòliques (glucòlisi, fermentació, respiració, catabolisme d'àcids grassos i pèptids/aminoàcids)
- i vies amfibòliques (cicle de Krebs)
- i anabòliques (fotosíntesi, síntesi d'aminoàcids, glúcids, lípids, nucleòtids, gluconeogènesi).
PCr (Fosfocreatina)
- La fosfocreatina és una reserva energètica d'ATP en el múscul.
- La hidròlisi de la PCr proporciona fosfat que s'empra per regenerar ATP.
- Aquesta reserva permet realitzar moviments intensos durant un temps curt.
Studying That Suits You
Use AI to generate personalized quizzes and flashcards to suit your learning preferences.
Related Documents
Description
Aquesta prova explora conceptes clau relacionats amb les reaccions químiques, com ara la reacció entre ATP i glutamat, així com els sistemes dinàmics i la seva importància en la presa de decisions. A través de preguntes específiques, s'analitzen factors i components que influencien l'equilibri i la seguretat dels sistemes. Prepara't per aprofundir en la química i la seva aplicació en sistemes tecnològics.
