Valencian Community PAU Biology study materials
Valencian Community PAU Biology study resources

Valencian Community PAU Biology: Els enzims i el metabolisme: cinètica, respiració i fotosíntesi

Valencian Community PAU Biology · Work through your exam, one topic at a time.

All guide sections

Els enzims i el metabolisme: cinètica, respiració i fotosíntesi

Els enzims i el metabolisme és el bloc on es demana raonar més que memoritzar: interpretar gràfiques de cinètica enzimàtica, distingir tipus d'inhibició i fer balanços energètics de la respiració i la fotosíntesi. Són freqüents les preguntes de localització cel·lular de cada etapa i les que descriuen un gràfic en text.

Cinètica enzimàtica

  • Els enzims són biocatalitzadors (majoritàriament proteïnes, alguns ARN) que disminueixen l'energia d'activació i augmenten la velocitat; no alteren el ΔG ni la constant d'equilibri.
  • Centre actiu i especificitat (encaix induït); l'activitat depèn de temperatura, pH i concentració d'enzim i de substrat.
  • Michaelis-Menten: v = Vmax·[S]/(Km + [S]). Km és la concentració de substrat per a v = Vmax/2 i indica afinitat: Km baixa, afinitat alta.
  • Inhibidor competitiu: competeix pel centre actiu, Km augmenta i Vmax no canvia. Inhibidor no competitiu (al·lostèric): Vmax disminueix i Km no canvia.

Catabolisme: respiració cel·lular

  • Glucòlisi (citosol): glucosa → 2 piruvat, 2 ATP nets i 2 NADH.
  • Descarboxilació oxidativa del piruvat a acetil-CoA (matriu mitocondrial): 2 NADH per glucosa.
  • Cicle de Krebs (matriu): dues voltes per glucosa → 6 NADH, 2 FADH2 i 2 ATP.
  • Cadena transportadora i quimiosmosi (membrana interna, crestes): balanç clàssic de 36-38 ATP; els models actuals en calculen uns 30-32. L'acceptador final és l'O2, que es redueix a aigua.
  • Fermentacions: només 2 ATP, però regeneren el NAD+.

Anabolisme: fotosíntesi

  • Fase lluminosa (tilacoides): fotòlisi de l'aigua amb alliberament d'O2, fotosistemes II i I, producció d'ATP i NADPH.
  • Cicle de Calvin (estroma): fixació del CO2 per la RuBisCO i síntesi de trioses amb consum d'ATP i NADPH.
  • Equació global: 6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6 O2.

Exemple resolt

Un enzim té Vmax = 100 µmol/min i Km = 2 mM. Amb [S] = 6 mM: v = 100 × 6/(2 + 6) = 75 µmol/min. Amb un inhibidor competitiu la corba es desplaça a la dreta: Km puja (per exemple a 6 mM) i Vmax continua sent 100. Amb un inhibidor no competitiu, Vmax baixa i Km es manté.

Errors que resten punts

Dir que els enzims aporten energia o desplacen l'equilibri; intercanviar els efectes dels dos inhibidors; oblidar que l'O2 desprès prové de l'aigua; situar el cicle de Krebs al citosol; i presentar un únic balanç d'ATP com a veritat absoluta sense indicar el model.