BIOLOGIA II
L’ANABOLISME HETERÒTROF
Objectius: L’anabolisme heteròtrof
1.Identificació de les característiques generals de l'anabolisme heteròtrof.
2.Coneixement de l'anabolisme heteròtrof de les diferents biomolècules
orgàniques.
3.Comparació entre les vies anabòliques i les catabòliques.
4.Interpretació de les reaccions químiques que es produeixen en els processos
anabòlics.
5.Localització cel·lular de les diferents vies anabòliques.
6.Evolució del metabolisme
1. Conceptes bàsics d’anabolisme heteròtrof
• Definició: síntesi de molècules orgàniques complexes a partir de molècules orgàniques senzilles.
• L’energia prové de l’ATP obtingut al catabolisme.
MATERIA ORGÀNICA SIMPLEMOLÈCULES PRECURSORES
MATERIA ORGÀNICA SIMPLEMOLÈCULES PRECURSORES
MATERIA ORGÀNICA COMPLEXA
ATP
TOTS ELS ORGANISMES FAN ANABOLISME HETERÒTROF
FASES DE L’ANABOLISME HETERÒTROF
1. FASE 1: Biosíntesi de MONÒMERS per mitjar de precursors
2. FASE 2 : Biosíntesi de POLÍMERS per mitjà de Monòmers
PRECURSORS
CATABOLÍSME DE SUBSTÀNCIES DE
RESERVA
DIGESTIÓ
ANABOLISME AUTÒTROF
MONÒMERS POLÍMERS
Algunes rutes són inverses a les catabòliques, depèn dels enzims.
Rutes bàsiques
• Anabolisme dels glúcids• Anabolisme dels lípids• Anabolisme dels aminoàcids• Anabolisme dels nucleòtids
Totes les rutes estan interrelacionades: A partir d’una molècula es pot fabricar una altre.
Les reaccions anabòliques produeixen molècules més reduides i amb més energia lliure en el seu interior, es necessita energia per fer-les no poden fer-se espontàniament.
Són reaccions ENDERGÒNIQUES
Ubicació Quasi totes les reaccions anabòliques heteròtrofes es donen al citosol,
excepte:
- Síntesi d’àcids nuclèics: nucli
- Síntesi de proteïnes ribosomes
- Síntesi de fosfolípids i colesterol: Reticle endoplasmàtic llis
- Glicosilació de lípids i proteïnes i glicosilació : Reticle endoplasmàtic i aparell
de Golgi.
ANABOLISME HETERÒTROF DELS GLÚCIDS
1. Síntesi de glucosa: A partir del PIRUVAT que pot venir de catabolisme de compostos no glucídics
GLUCOGÈNESI O GLUCONEOGÈNESI
2. Síntesi de polímers de glucosa o síntesi d’altres hexoses
AMILOGÈNESI GLUCOGENOGÈNESI
GLUCONEOGÈNESISíntesi de glucosa a partir de precursors no glucídics.
En animals és imprescindible en situacions de dejú
160g/dia
120g/dia
20g/dia
RESERVA GLUCÒGEN 190g
Aquesta via es produeix: 1.Desprès d’un dia de dejú.2.Desprès d’un esforç muscular intens s’elimina l’àcid làctic transformant-lo en glucosa3.En remugants el lactat( producte de la digestió de la cel·lulosa ) passa a glucosa al fetge.
GliconeogènesiEls precursors poden venir de:
1.De la desaminació dels aa.
2.De l’àcid làctic procedent de la fermentació.
3.A partir dels àcids grassos en bacteris i algues i plantes. (necessiten glioxisomes). Els animals no tenen l’enzim que transforma l’acetil-CoA en oxalacetat.
A partir dels àcids grassos en bacteris i algues i plantes. (necessiten glioxisomes). Els animals no tenen l’enzim que transforma l’acetil-CoA en oxalacetat.
Les llavors poden transformar els olis en glúcids per poder germinar.
Els animals no podem transformar lípids en glúcids
La glucolisi i la gluconeogènesi coincideixen en 6 passos que són reversibles i 3 no coincideixen per ser irreversibles.
MitocondriMitocondri
CITOSOL
Glicogenogènesi/amilogènesiSíntesi de glicògen o de midó a partir de glucosa (polimerització)
La glucogenogènesi es dóna principalment al fetge i als músculs.
L’amilogènesi es produeix als plasts de les cèl·lules vegetals.
Anabolisme dels lípids
• Tres parts: obtenció del glicerol, obtenció d’AG i síntesi de TAG
Els lípids més importants amb funció energètica són els TAG. Es necessiten 3 molècules per fer-los
Síntesi d’AG
AG dieta Modificacions
Síntesi de greixos
citosol
Biosíntesi d’àcids grassos. Hèlix de Lynen
Profundització
Complex àcid gras sintetasa (SAG)
Síntesi dels AG
• Complex SAG sintasa• Al citosol.• A partir del Acetil Co A.• 1. Unió a un carboni (de bicarbonat) forma
Malonil CoA amb desgast d’ATP• 2. El Malonil s’uneix a altre Acetil Coa i es
descarboxila, desprenent-se un CO2 i formart-se un complexe de 4C. Amb desgast de dos NADPH.
• Procedència de la glicerina. Dieta, DHAP o GA3P (intermediaris de glucolisis, gluconeogènesi, catabolisme de greixos)
• Per a que el glicerol es pugui unir als AG ha de convertir-se en Glicerol 3P
Obtenció de la glicerina
Síntesi de TAG
+ 3 (R-Co-S-CoA) + H2O + 3(HS-CoA)+Pi
La síntesi de TAG es fa a partir dels precursors activats.
Té lloc a les cèl·lules hepàtiques i les cèl·lules adiposes
Anabolisme heteròtrof d’AA
• Cada aa té la seva via d’obtenció• Aa essencial. S’ha d’introduïr a les ingestes. No existeixen rutes per crear-
lo de novo.
Anabolisme dels ANS’ha de sintetitzar (o reutilitzar les bases nitrogenades, la pentosa, i l’àcid fosfòroc.
-L’àcid fosfòric prové de la dieta, o de la hidròlisi d’ATP, o reciclat de AN. -La pentosa del metabolisme de glúcids.
La base nitrogenada sí que té una síntesi
específica. Hi ha dues rutes complexes ben
diferenciades per bases púriques (ruta de
l’Inositol) o pirimidíniques (Ruta de l’àcid oròtic).
2. Evolució del metabolisme.Organismes fermentadors
http://www.youtube.com/watch?v=LdOM6UJFPSM
Fermenten els primers compostos orgànicsFa 3800 ma
L’origen de la vida
Organismes fotosintètics anoxigènics
3400 m.a.Pigments porfirínics com bacterioclorofil·laNomés PSI
Organismes quimioheteròtros de respiració anaeròbica
• Fa 3000 ma• Apareixen el citocroms• Pèrdua dels pigments fotosintètics
Organismes fotoautòtrofs oxigènics
• Fa 2500 ma• Cianobacteris• Utilitzen dos fotosistemes• Apareixen els heterocits
Organismes quimioheteròtrofs de respiració aeròbia
• Utilitzen O2 com acceptor final d’e-
• Utilitzen el cicle d’Evans en sentit invers, naix així el cicle de Krebs
Organismes quimioautòtrofs
• Oxiden compostos inorgànics
• Fixen CO2 amb el cicle de Calvin
Organismes eucariotes fotoautòtrofs i quimioheteròtrofs
• Fa 1500 ma • Recordeu la teoria
endosimbiòtica
Per consultar
• http://www2.uah.es/tejedor_bio/bioquimica_Farmacia/tema23.htm
• http://www2.uah.es/tejedor_bio/BBM-II_2F/tema15.htm
• http://www.youtube.com/watch?v=LdOM6UJFPSM