Tema 9. Biología 2 bach-selectividad PDF

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El metabolismo celular es el conjunto de reacciones químicas que tiene lugar en el interior de las células y que conducen a la transformación de unas biomoléculas en otras, con el fin de obtener materia y energía para llevar a cabo las tres funciones vitales de nutrición, relación y reproducción. Dado que las células realizan por sí mismas el metabolismo, se dice que son  

Rutas o vías metabólicas

Son las diferentes reacciones químicas del metabolismo

Metabolitos

Moléculas que intervienen en el metabolismo

Productos

Son las sustancias finales

Metabolismo intermediario

Pequeñas vías metabólicas que enlazan entre sí a las grandes vías

Enzimas

Son sustancias, normalmente proteínas, que regulan todas las reacciones metabólicas. Son  para cada tipo de metabolito inicial o sustrato.



CATABOLISMO Y ANABOLISMO: Se distinguen dos tipos de vías metabólicas: - Catabolismo: Es la transformación de moléculas orgánicas otras . En el proceso se energía que se almacena en los enlaces fosfato del ATP. - Anabolismo: Es  la síntesis de moléculas orgánicas  otras biomoléculas  , para lo cual energía, proporcionada por la rotura de los enlaces fosfato del ATP. Las moléculas de ATP que se gastan en el metabolismo pueden proceder de reacciones catabólicas, de la fotosíntesis o quimiosíntesis.  

 CATABOLISMO -

Son reacciones de  Son reacciones de  energía A partir de muchos sustratos diferentes, se crean los mismos productos, principalmente el dióxido de carbono, agua, ácido pirúvico y etanol. El catabolismo es, pues, un conjunto de vías metabólicas 

ANABOLISMO -

Son reacciones de  Son reacciones de energía A partir de pocos sustratos, se crea una gran variedad de productos. Son vías metabólicas

 Existen dos tipos de metabolismo: - Metabolismo heterótrofo: La fuente del carbono es materia orgánica, como la glucosa. - Metabolismo autótrofo: La  fuente del carbono es el dióxido de carbono atmosférico, es decir, carbono inorgánico. Con respecto a las distintas fuentes de energía que se utilizan son: Cuando la fuente de energía es la luz. Cuando la fuente es la energía desprendida de reacciones químicas. 

FOTOAUTÓTROFO: -

Plantas Algas Cianobacterias

FOTOHETERÓTROFO: -

Bacterias purpúreas no sulfúreas

QUIMIOAUTÓTROFO: -

Bacterias nitrificantes Bacterias incoloras del azufre y otras bacterias

QUIMIOHETERÓTROFO: -

Animales Hongos Protozoos

 La adenosina trifosfato es un  que actúa en el metabolismo como molécula energética. Almacena y cede energía, gracias a sus dos enlaces   Cuando se hidroliza, se rompe el último enlace anhídrido fosfórico por un proceso de desfosforilación y se produce la adenosina difosfato, una molécula de ácido fosfórico y energía. 

El ATP se considera la moneda energética de la célula, pues almacena energía de uso inmediato. Si la energía no se necesita instantáneamente, la célula utiliza otras biomoléculas que son capaces de almacenar una mayor cantidad: - Almidón - G  lucógeno  - Triglicéridos   La célula produce ATP mediante dos procesos básicos: - Fosforilación a nivel de sustrato: Adición de un grupo fosfato a un ADP - Fosforilación oxidativa o por fotofosforilación: ocurre gracias a la  anclado a una membrana. Esta activación se produce cuando un flujo de protones la atraviesa, debido a la diferencia de concentración de estos a ambos lados de la membrana provocada por un transporte de electrones a través de una cadena transportadora situada en dicha membrana.  Todas las enzimas son proteínas globulares. En la cadena polipeptídica de una enzima se distinguen tres tipos de aminoácidos: los estructurales, los fijadores y los catalizadores. Las enzimas son dispersables en agua, por ello, pueden actuar a nivel intracelular.  Las enzimas cumplen las dos características de los catalizadores: - Aceleran la reacción. Gracias a ellas se puede conseguir la misma cantidad de producto en menos tiempo. - No se consumen.  Las enzimas se diferencian de los catalizadores no biológicos en: - Actúan siempre a la  del ser vivo. - Poseen una alta  - Presentan una  muy elevada. - Poseen una alta  .  ● ●

    

. Constituidas por una fracción polipeptídica, denominada apoenzima, y por una fracción no polipeptídica, denominada cofactor. Los cofactores pueden ser: Son iones metálicos que se encuentran en pequeñas cantidades. Las coenzimas más importantes son el ATP, el NAD, el NADP, FAD y la coenzima A (CoA).

LAS COENZIMAS La coenzima es un que se une a la parte proteica de una enzima (apoenzima) mediante enlaces débiles durante el proceso catalítico. La unión coenzima-apoenzima es temporal y similar a la unión enzima-sustrato, por lo que se puede considerar la coenzima como un segundo sustrato. Las coenzimas no suelen ser específicas de un solo tipo de apoenzima, sino que se pueden unir a muchos tipos, cada uno con una función diferente. Las coenzimas actúan como donadoras o receptoras de grupos químicos, es decir, son transportadoras de grupos químicos. En consecuencia, la coenzima, a diferencia de la apoenzima, sí se modifica, acepta o pierde átomos, durante la reacción.  En función de los grupos que transportan, pueden distinguirse dos tipos: Son las que transportan protones y electrones. (nicotinamida adenina dinucleótido  , la nicotinamida adenina dinucleótido fosfato  y la flavina adenina dinucleótido  Muchas coenzimas son vitaminas o presentan vitaminas como constituyentes de su estructura. . Son las que transportan radicales. Los más importantes son la adenosina trifosfato  y la

El sustrato se une a los radicales de algunos aminoácidos de la enzima para formar el complejo enzima-sustrato. La región de la enzima que se une al sustrato recibe el nombre de  y presenta estas características: - Constituye una  - Tiene una  cuyos radicales presentan por el sustrato. Se distinguen dos tipos: de fijación y catalizadores.  Entre enzima y sustrato existe una  Solo se fijan a las enzimas aquellos sustratos que pueden establecer algún enlace con los radicales de los aminoácidos fijadores del centro activo. Y solo pueden ser alterados aquellos sustratos que presentan algún enlace susceptible de ruptura próximo a los radicales de los aminoácidos catalizadores de la enzima. COÑAZO  PERO MUY IMPORTANTE.  La enzima y el sustrato se unen mediante enlaces débiles, formando el complejo enzima-sustrato (ES). Tras formar dicho complejo, se forma el complejo activado. Al acabar la transformación se convierte en complejo enzima-sustrato (EP) y, finalmente, el producto (P) se desprende. 

Depende de la concentración del  , de la y del  S  i a una reacción enzimática se le  , las moléculas aumentan su movilidad y, por ello, incrementa el número de encuentros moleculares; por lo que . Existe una temperatura óptima para cada enzima. Si se continúa calentando, se llega a una temperatura en la que se produce la desnaturalización de una parte de las moléculas de la enzima. Las enzimas presentan dos valores límites de pH entre los cuales son eficaces (pH óptimo). Sobrepasados estos valores, se desnaturalizan y dejan de actuar.  Los inhibidores enzimáticos son sustancias que disminuyen la actividad de una enzima, o bien impiden completamente su actuación. Los inhibidores pueden ser iones o moléculas orgánicas. 1. Es frecuente que el inhibidor sea el propio producto de la reacción, en este caso, la enzima se inhibe cuando no se necesita más cantidad de producto. Este tipo de inhibición se denomina inhibición por retroalimentación o feed-back. 2. La inhibición puede ser irreversible, en cuyo caso el inhibidor se une permanentemente al centro activo de la enzima y lo inutiliza de forma permanente. 3. En el caso de que, una vez eliminada la sustancia inhibidora, la enzima vuelva a tener actividad, hablamos de una inhibición reversible. Esta puede ser de tres tipos:

-

Reversible competitiva. Reversible no competitiva. Reversible por bloqueo del complejo.



VITAMINAS: Las vitaminas son sustancias orgánicas que se precisan en muy pequeñas cantidades para el funcionamiento correcto del organismo, ya que generalmente son precursores de coenzimas o de otras moléculas activas en el metabolismo.

A veces, las vitaminas se presentan en los alimentos en forma de provitamina, que necesitan transformaciones posteriores para ser vitaminas, como ocurre con las vitaminas A y D. En otros casos, es la flora bacteriana la que aporta las vitaminas.  Estas,  , se clasifican en dos grupos: vitaminas  hidrosolubles y las liposolubles.  VITAMINAS HIDROSOLUBLES: Son solubles en el agua y, por ello, se difunden bien en la sangre. Generalmente actúan como coenzimas o precursores de coenzimas. A este grupo pertenecen las vitaminas del complejo B y la vitamina C.  VITAMINAS LIPOSOLUBLES: Son de naturaleza lipídica y, por tanto, son solubles en disolventes orgánicos. Pertenecen a este grupo: la vitamina A, la D, la...