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