Katabolismo: berrikuspenen arteko aldeak
Ezabatutako edukia Gehitutako edukia
t r2.7.1) (robota Erantsia: bg:Катаболизъм |
No edit summary |
||
58. lerroa:
* Hartzidura butirikoa: bakterio anaerobikoek egiten dute. Garrantzitsua da, lurreko landare-[[hondakin]]ak deskonposatzen laguntzen duelako.
* Ustel-hartzidura edo usteltzea: proteina-izaera duten substratuen degradazioa, gaizki usaintzen duten azken produktu organikoak sorrarazten dituena.
INFORMAZIO GEHIGARRIA: (BANATU GABE)
Metabolismoaren bidez ezartzen da kanpoarekiko bereizgarritasuna izaki bizidunetan; metabolismoa zeluletan gertatzen diren erreakzioek osatzen dute eta horien bidez zelulak energía lortu eta euren metaketa ionikoak mantentzeko erabiltzen dute, baita narriatzen diren egiturak eta molekulak etengabe suspertzeko ere.
Metabolismoari esker izaki bizidunen eta kanpo inguruaren arteko bereizgarritasuna sortzen da; metabolismoa zeluletan gertatzen diren erreakzioek osatzen dute eta erreakzio hauei esker zelulek energía irabazi edota agortzen dute, molekula konplexuak sinpleagoetan narriatuz edota molekula sinpleak konplexuago sintetizatuz.
Esan dugun bezala erreakzio batzuek energía askatzen dute eta beste batzuk energía behar dute gertatu ahal izateko, hau ba erreakzio batzuk berezkoak dira (erreaktiboek produktuek baino energía maila handiagoa dute) eta beste batzuk ez dira berezkoak (erreaktiboek produktuek baino energía gutxiago dute) eta energía eman behar zaie gerta daitezen.
Horrela erreakzio exergonikoak ditugu. Erreakzio hauek berezkoak izaten dira, erreaktiboek produktuek baino energía kantitate handiagoa izaten dute, eta narriatze prozesu horretan energía askatzen da. Metabolismoaren barneko erreakzio exergonikoak katabolismo multzoaren barnean kokatzen dira.
Baditugu ordea erreakzio endergonikoak ere. Erreakzio hauek ez dira berez gertatzen produktuek erreaktiboek baino energía maila handiagoa dutelako. Horregatik energía behar dute aurrera jo ahal izateko. Sintesi prozesua ere deitzen zaie. Eta metabolismoaren barnean erreazkio endergonikoak anabolismoaren multzoan sartzen direla esan dezakegu.
Esan dugun bezala, erreakzio endergonikoek energía behar dute nahi ta nahi ez. Energia hori bide ezberdinetatik lor dezakegu. Organismo autotrofoek eguzki argia erabil dezakete energía kimiko bilakatzeko. Eta heterotrofoek erreakzio exergonikoetan askatzen den energía erabiltzen dute erreakzio endergonikoetarako. Energia hau energía bitartekari bat sintetizatzeko erabiltzen da, orokorrean ATP izeneko energía bitartekaria sortzeko ain zuzen.
Erreakzio guzti hauek gertatu ahal izateko entzima izeneko biokatalizatzaile batzuk ditugu, hauek gertatu beharreko erreakzioaren abiadura nabarmen igotzen dute.
Gai honetan ikusiko dugun bezala, organismo baten metabolismoko erreakzioek bide metaboliko izeneko sekuentziak sortzen dituzte. Horrela erreakzio baten produktu dena hurrengo erreakzioko substratua izango da, eta horrela hainbat eta hainbat erreakzio gerta daitezke modu jarraian. Bide metaboliko hauek linealak, ziklikoak, adarkatuak izan daitezke, eta metabolito bat bide metaboliko ba baino gehiagoren parte izan daiteke. Aldi bereak bide metaboliko hauek dibergenteak, hau da substantzia gutxi batzuetatik kantitate handia sortzea edo konbergenteak, kantitate handietatik substantzia gutxi sortzera, izan daitezke.
Zelulako metabolismoko erreakzioak oxidazio erredukzio erreakzioak izaten dira.
Oxidazio erreakzio batean, produktuak hidrogenoak eta elektroiak galdu edo oxigenoa irabaz dezake. Horrela produktua elektroi emaile edo erreduzitzailea izango da.
Erredukzio batean berriz, oxigenoa galdu edota hidrogenoak irabazi edota elektroiak irabazten dira. Kasu hauetan produktua elektroi hartzailea edo oxidatzailea izango da.
Oxidazio erredukzioek batera jarduten dute, hau da substantzia bat oxidatzean askatzen diren elektroiek beste substantzia bat erreduzitzeko ahalmena ematen dute, eta alderantziz. Eta aldi bereak hidrogeno ioien transferentzia bat ere gertatu oi da.
Beraz zeluletan oxidazio eta erredukzio erreakzioak gertatzen dira. Oxidazio erreakzioek molekula handiak bakunagoetara narriatzeko balio dute, adibidez glukosa co2 eta h2o ra narriatzeko, kasu hauetan elektroi eta hidrogeno ioi ugari askatzen dira.
Erredukzio erreakzioek berriz, substantzia bakunak konplexuagoak bilakatzen dituzten erreakzioak dira. Erreakzio endergonikoak dira noski, eta elektroiak eta hidrogeno ioiak behar dituzte. Energiaren kasuan aipatu dugun bezala, elektroien kasuan ere elektroi garraiatzaile bat behar dugu, NAD+ da horretan garrantzitsuenetariko bat.
Beraz metabolismoa labur dezakegu guzti honekin.
Metabolismoaren barnean erreakzio ugari gertatzen dira. Batzuk anabolismoaren barnean (sintesi erreakzioak) eta beste batzuk katabolismoaren barnean (narriatze erreakzioak sartuko ditugu).
Guzti honetan zehar aipatu dugun bezala, badaude elektroi garraiatzaileak, energía garraiatzaileak eta oraindik aipatu ez ditugun taldeen garraiatzaileak. Guzti hauei bitarteko garraiatzaileak deituko diegu.
Elektroi garraiatzaileen artean NAD+ eta NADP+ dira garrantzitsuenak eta baita FAD+. Taldeen garraiatzaile gisa A koetzima aipatuko dugu, azido taldearen garraiatzaile dena. Eta energía garraiatzaile gisa nola ez ATP adenin trifosfatoa dugu eta aldi berean beste nukleotido batzuk ere parte har dezakete GTP, UTP, CTP, baina normalean ATP izaten da ohikoena eta erabilgarriena.
ATPa hidrolisatzean energía ugari askatzen da. Hau ADP (Adenin difosfato) eta fosfato inorganiko batean hidrolisa daiteke, edo AMP (adenin monofosfato) eta difosfato inorganikoan (ppi). ATPak askatzen duen fosfato talde horrek beste molekula bat energiaz aktibatzen duela esan daiteke eta hau prestatu egiten da biomolekula berriak sortzeok.
Lan mekanikoan adibidez erabiltzen da, muskuluen uzkurdurarako, edo biomolekulen sintesirako, edo nerbio bulkadaren transmisiorako, edo zelulen mintz gaineko garraio aktiboa burutzeko, edota beroa eta bestelakoak sortzeko.
Prozesu katabolikoak ditugu aipagai orain. Katabolismo erreakzioak oxidazio erredukzio erreakzio exergoniko multzoa dira eta bertan substantzia konplexuen narriadura egiten da. Elektroien transmisioa gertatzen da, eta azkenengo hartzailea nor den kontuan hartuta katabolismo ezberdinak bereiz ditzakegu. Batzuk aerobikoak izaten dira eta hauetan azkenengo elektroi hartzailea oxigenoa dugu, zelularik gehienak egin ohi duten bezala. Baina badaude batzuk anaerobikoak direnak, eta hauetan azkenengo elektroi hartzailea ez da oxigenoa baizik eta molekula organiko bat, ozeanoaren hondoetan bizi diren bakterioek egiten dutena ain zuzen. Eta badaude beste batzuk fakultatiboak direnak, legamiek kasu, hauek oxigenoa dagoenean modu normalean aerobikoki jokatzen dute, baina egoera batzuetan oxigeno falta dagoelarik era anaerobioan jokatzen dute, horregatik anaerobio fakultatibo izenez ere ezagutzen dira.
Glukosa da izaki bizidun gehienek erabiltzen duten erregai zelularra. Glukosa iturri ezberdinetatik lor dezakegu. Elikagaietatik lor dezakegu, fotosintesi bidez, organismo autotrofoetan, beste molekula batzuetan oinarrituta, glukoneogenesian, edota glukogenoaren apurketa eginez, hau da glukogenolisia eginez.
Gogorarazi dezagun zer zen glukogenoa. Glukogenoa hainbat glukosa molekulaz osaturik zegoen makromero bat da, glukosa kate luzeak ditu eta adarkadura labu batzuk ere bai, (1-6) loturak sortuz beraz, zuhaitz baten adar batekin irudika dezakegu glukogenoa.
Glukogenolisia egiteko hasteko, fosforilasa entzima behar dugu. Honek glukogenoaren mutur ez erreduktoreko glukosa molekulak askatuko ditu. Horrela glukosa 1 fosfato molekulak sortuko ditu, eta lau glukosa soilik utziko ditu adarkadura laburrean. Ondoren glukosamida entzimak, adarreko hiru glukosak kate luzeko alde ez erreduktorera transferituko ditu, eta aldi berean adarraren eta katearen arteko lotura moztuko du. Horrela glukosa kate luze batekin geldituko gara eta hasierako fosforilasak berriz jardungo du glukosa 1 fosfato molekulak sortzeko, eta fosfoglukomutasa entzimak hauek glukosa 6 fosfato molekuletan bihurtuko ditu. Erabilgarria izango da glukolisirako eta ATP molekula bat gutxiago gastatzea eragingo du.
Glukosaren oxidazioa modu ezberdinetan gerta daiteke. Beti ere lehengo pausu gisa glukolisia izango dugu, hau da glukosa molekula bat bi azido pirubikotan banatzea. Behin hau lortuta oxigeno dagoen edo ez kontutan hartuta bi bide har ditzakegu. Bide batean azido pirubiko horrek deskarboxilazio oxidativo bat jasango du eta ondoren krebsen zikloan sartuko da CO2 a sortuz. Eta elektroiek transferentzia kateari esker H2O a lortuko dugu, hau da glukosa molekula guztiz narriatuko dela. Aldiz, oxigeno ez baldin badago, azido pirubikoa hartiduraren bidera joango da, eta hor molekula organiko bakunagoak sortuko ditu, azido laktikoa zuzenean edota azetaldehidoa eta ondoren etanola, hartzidura motaren arabera.
Azter dezagun beraz glukolisia. Badakigu glukolisian zer gertatzen den, glukosa molekula bat bi azido pirubikotara narriatzen dela. Zelula baten zitoplasman gertatzen da eta organismo guzti guztiek egiten dute, anaerobioak izan edo aerobikoak izan. Glukolisiaren erreakzioa ondoko hau izango da:
1 Glukosa + 2 Pi + 2 ATP + 2 NAD = 2 azido pirubiko (edo pirubato) + 2 NADH+H+ + 2ATP + 2H2O.
Glukolisi osoa bi zatitan banatzen da. Lehengo zatiari prestakuntzaren zatia esaten zaio, edo 6 karbonoko fasea. Fase honetan energía gastatzen da ATP gisa, ain zuzen bi fosforilazioak gertatu ahal izateko 2ATP gastatzen dira. Eta ondoren DHAP eta G3P molekula bana sortzen dira, eta DHAP molekula hori berrantolatu eta G3Pan bilakatzen da. Bigarren faseari hobariko fasea edota 3 karbonoko fasea esaten zaio, hemen erreakzio guztiak bi aldiz gertatzen dira, 2 G3P molekula ditugunez gero, eta horrela bidean, 2 ATP molekula eta 2 NADH+H+ eta 2 H2O molekula lortzen dira, eta azkenean bi azido pirubiko eskuratzen dira.
Azter dezagun sakonago, guztira hamar erreakzio dira, ikus ditzagun banan banan:
1- Glukosaren 1. Fosforilizazioa gertatzen da, eta horrela glukosa 6 fosfato molekula bat lortzen da.
2- Glukosa hori mutasa entzimari esker fruktosa 6 fosfato bilakatzen da.
3- Ondoren bigarren fosforilazio bat gertatzen da, eta fruktosa 6 fosfatoa fruktosa 1,6-difosfato bilakatzen da.
4- Fruktosaren eraztuna ireki eta alde batetik G3P glizeraldehido 3 fosfatoa eta dihidroxiazetona fosfatoa lortzen dugu.
5- DHAP hori berrantolatu eta beste G3P molekula bat sortzen da.
Bost erreakzio hauek osatuko lukete lehengo fase aedo 6 karbonoko fasea.
6- G3P molekulei fosfato inorganikoak gehitzen zaizkie eta 2NAD+ 2NADH+H+ bihurtzen dira eta horrela, 1-3 difosfoglizerato molekula bi lortzen ditugu.
7- Ondoren fosfato bat askatu egingo da molekula bakoitzetik eta horrela 2ATP molekula eskuratuko ditugu, eta 2 molekulak 3- fosfoglizerato bihurtuko dira.
8- Ondoren 3-difosfoglizeratoa, 2-fosfoglizerato bihurtuko da, horretarako bikote aldaketa bat gertatuko da hirugarren eta bigarren karbonoaren artean.
9- Pausu honetan 2 ur molekula askatuko dira, eta horrela fosfoenolpirubato izeneko bi molekula lortuko ditugu.
10- Azkenean beste bi ATP molekula askatu eta bi pirubato molekula edo azido pirubiko molekula lortuko ditugu, eta hauek prest egongo dira hartziduraren bidea jarraitu edota deskarboxilazio oxidatiboan barrena arnasketa katera sartzeko.
Guk arnasketa katea aztertuko dugu hasteko ta behin. Arnasketa katean glukosa molekula, iada pirubatora narriatu dena, CO2ra eta H2Ora guztiz narriatuko da. Zelula eukariotoetan mitokondrioetan gertatuko da, eta zelula prokaritikoetan berriz zitoplasman. Hiru etapa ezberdinetan gertatzen da.
1- Azido pirubikoaren deskarboxilazio oxidatiboa acetil CoA sortuz.
2- Krebsen zikloa.
3- Elektoiern garraioa eta fosforilazio oxidatiboa.
Has gaitezen lehenengo puntua aztertzen. Azido pirubikoaren deskarboxilazio oxidatiboa gertatzeko, hasteko eta behin azido pirubikoari esker NAD+ NADH+H+ bihurtzen da eta CO2 molekula bat askatzen da horretarako CoA-SH A koentzima erabilita. Beraz balantzea egiten badugu eta kontutan hartzen badugu, bi azido pirubiko molekula ditugula, 2 NADH+H+ molekula eta 2 CO2 molekula lortuko ditugula ondoriozta dezakegu, eta nola ez 2 acetil CoA molekula ere.
Ondoren lortu dugun acetil CoA hori krebsen zikloa edo azido zitrikoaren zikolan sartuko da. Ziklo honetan acetil CoA hori CO2 ra narriatuko da eta aldi berean hidrogeno ioiak askatuko dira.
Erreakzioa honako gau izango da:
2 Acetil CoA + 3NAD+ ADP + FAD + 2 H2O + Pi = 2CO2 + 3NADH + 3H+ + FADH2 + ATP
Guztia zertxobait laburtzeko honako hau da kontua. Oxalazetato molekula bat (4 karbono dituena) acetil CoA batekin elkartzen da, kontuan hartuta hau banatu eta A koentzima askatzen dela. Beraz azken honen bi karbonoak eta oxalazetatoaren laurak elkartuta, 6 karbono dituen zitratoa eratzen da. Ziklo osoan hainbat gauza gertatzen dira eta azkenerago oxalazetatoa berriz suspertzen da.
Azter dezagun puntuz puntu irudi honekin:
1- Oxalazetatoak, lau karbono dituenak, azetil CoArekin erreakzionatzen du. Acetil CoA hori banatu egiten da, eta horrela koentzima A aktibaturik askatzen da, eta bien baturaz zitratoa sortzen da 6 karbonoz osatua.
2- Zitratoa berrantolatu eta isozitratoa eskuratzen dugu.
3- Iso zitrato horretatik, NADH+H+ molekula bat eta CO2 molekula bat askatzen dira eta horrela alfa zetoglutaratoa lortzen da.
4- Ondoren alfa zetoglutarato horri beste CO2 molekula bat eta NADH +H+ molekula bat askatu eta A koentzima jardunean sartuta succinil CoA lortzen da.
5- Ondoren H2O a emanez GTP molekula bat eta A koentzima askatzen dira eta succinatoa sortzen da.
6- Ondoren FAD FADH2 bilakatu eta succinatoa fumarato bilakatzen da.
7- Azkenik fumaratoa malato bilakatzen da H2O molekula bati esker.
8- Beste NADH+H+ molekula bat askatu eta horrela oxalazetatoa lortzen dugu berriz.
Badakigu behin krebsen zikloa pasata arnasketa kateko azkenengo fasera iristen garela. Fase horri elektroien garraoia eta fosforilazio oxidatiboa deitzen zaio.
Bide hori mintz mitokondrialean txertatutako lau konplexuk eratzen dute, proteína konplexu batzuek ain zuzen ere.
Elektroien transferentzi honekin batera hidrogenoen ponpaketa ere gertatzen da. Ponpaketa honek gradiente elektrokimiko bat sortzen du mintzen arteko eremuan eta hau ATP sintetasak erabiltzen du ATP a sortzeko.
Lau konplexuk osatzen dute bidea: NADH deshidrogenasak, zitokromo b-c1, zitokromo oxidasak eta ATP sintetasak. Horrez gain bi eramaile daude benetan garrantzitsuak direnak prozesu hau burutzeko, ubikuinona eta c-zitokromoa.
Prozesu honetarako gainontzeko osagaiak: NADH+H+, FADH2, hidrogeno ioiak, oxigeno molekula, ura eta ADP eta fosfato inorganikoak dira (azken hauek elkartu eta ATPa emango dute).
Azter dezagun prozesua puntuz puntu:
Hasiera batean NADH+H+ oxidatu egiten da eta bi elektroi askatzen ditu lehenengo konplexura, eta hauek bitartekari berdinak askatu dituen hidrogenoen bidez bultatzen dira ubikuinona garraiatzaileraino. Ubikuinona honek bigarren konplexura eramaten ditu elektroiak. Bide horren erdian, FADH2k bere elektroiak askatzen ditu eta hauek ere ubikuinonaren bidez garraiatzen dira bigarren konplexuraino. Lau elektroiak konplexu horretan daudelarik, banan banan hidrogenoen ponpaketari esker elektroiak c-zitokromoa izeneko garraiatzailean sartzen dira eta honek hirugarren konplexuraino eramaten ditu apurka apurka. Hirugarren konplexu horretan horrela, matrize barruan dagoen oxigenoarekin elkartu eta ur molekulak eratzen dira, eta hau matrize barruan gelditzen da, eta aldi berean beste hidrogeno batzuk ponpatzen dira mintzen arteko eremura.
Mintzen arteko eremo horretan dauden hidrogenoek gradiente elektrokimiko bat sortzen dute, eta bertako hidrogenoek gradientearen alde matrizean sartu nahi izaten dute. Baina matrizea hidrogeno ioiekiko iragazkaitza denez, hauek ATP sintetasa konplexutik sartzea baino ez dute. Horrela energía potentzial hori erabiltzen da ADP molekula bat eta fosfato inorganiko bat elkartuz ATP molekulak sintetizatzeko.
Horrela NADH+H+ bakoitzeko 2ATP sortzen dira, eta FADH2 elektroie transferentzia katean beranduago sartzen denez, FADH2 bakoitzeko 2 ATP sortuko dira.
Egin dezagun beraz guztiaren balantzea. Alde batetik ATP eran zuzen zuzenean sorturikoak hartuko ditugu kontutan eta beste aldetik, fosforilazio oxidatiboari esker ATPak heman dituzten NADH+H+ eta FADH2 guztiak hartuko ditugu kontutan.
Gogora ditzagun beraz prozesuak:
1. Glukolisia: glukolisian glukosa glukogenolisitik ez badator behintzat (3ATP) 2ATP lortuko ditugu eta baita 2 NADH+H+ beraz, guztira 8ATP eskuratuko ditugu glukolisiari esker.
2. Deskarboxilazio oxidatiboa: Fase honetan azido pirubiko bakoitzeko NADH+H+ molekula bat lortuko dugu, baina bi azido pirubiko ditugunez, 2 NADH+H+ lortuko ditugu. Beraz guztira 6ATP eskuratuko ditugu.
3. Krebsen zikloan berriz energía askoz gehiago eskuratuko dugu. Azetil CoA bakoitzetik ATP bat, 3 NADH+H+ eta FADH2 lortzen ditugu, beraz guztira 12 ATP lortzen ditugu bakoitzagatik, bider bi egiten badugu, azetil CoA bi ditugulako, 24 ATP lortuko ditugu.
4. GUZTIRA beraz: 8 ATP+ 6ATP+ 24 ATP= 38 ATP lortuko ditugu arnasketa kate osoan zehar.
Badakigu ordea, organismo guztiek ez dutela arnasketa katea betetzen, eta azido pirubikoa lortu eta hau hartziduraren bidetik abiatzen dela. Azken hartzailea beraz ez da oxigenoa, molekula organiko bat da, eta nola ez glukosa ez da guztiz narriatzen, molekula organiko bakunago batzuetara narriatzen da eta lortzen den energía oso urria da, azken batean glukolisiko 2ATPak baino ez dira lortzen, glukolisiko NADH+H+ak ondoren bai azetaldehidoa edota azido pirubikoa erreduzitzeko kontsumitzen baitira.
Azter dezagun beraz hartzidura mota bakoitza:
1- Alde batetik hartzidura laktikoa dugu (honetan ez da CO2-rik ekoizten). Hartizdura laktikoa prozesu anaerobikoa da, hau da oxigenorik gabe egiten den prozesua da, eta azkenengo elektroi hartzaile gisa azido laktikoak dihardu. Beraz hauxe gertatzen da prozesuan:
Glukosa molekula baten glukolisia (2 ATP)------ 2 azido pirubiko-----+NADH+H+-----2azido laktiko. Hau da:
Hartzidura laktikoa zelula askok egiten dute, gehienak lactobacillus edo streptococcus generokoak, ensearen garraztea eragiten dute eta horri esker esnekiak sortzen dira, jogurta, gazta…
Bestalde muskulu eskeletikoko zelulek ere egiten dute, jarduera gogorra eta laburra denean muskuluek ez dute glukosa era aerobioz oxidatzeko oxigeno nahikoa, beraz prozesu hau egin behar izaten dute. Suspertze aldian azido laktikoa berriz ere glukosa bihurtzen da.
2- Badago aldi berean beste hartzidura mota bat. Hartzidura horri hartzidura alkoholikoa deritzo, eta honetan bai, honetan CO2a sortzen da. Prozesua laburra da: Glukosaren glukolisia----- 2ATP + 2 Pirubato---- 2CO2 (askatu)---- azetaldehidoa---- 2NADH+H+ erabili----- etanola.
Prozesu hau batez ere legami izeneko onddoek egiten dute edari alkoholdunak edota ogia sortzeko orduan.
Azter dezagun orain krebsen zikloaren izaera anfibolikoa. Esan eta esan aritu gara krebsen zikloa arnasketa katearen zati bat dela, eta egia da, baina aldi berean anabolismoko zenbait prozesutan parte hartzen du , izan ere bertako metabolite ezberdinek beste molekula konpexuago batzuk eman ditzazkete. Beno kontuak kontu azter dezagun guztia sakonetik:
1- Funtzio katabolikoa: Orain arte krebsen zikloan sartzen zen acetil CoA glukolisian sortutako pirubatoaren deskarboxilazio oxidatiboari esker lortu dugu, bai. Baina krebsen ziklo horretan sartzen den azetil CoA horrek jatorri ezberdinak izan ditzake. Lipidoen katabolismoan kasu, beta oxidazio izeneko prozesuan azetil CoA lortzen dugu, eta hau krebsen ziklora joaten da, eta aminoazido batzuk narriadurari esker aldi berean beste acetil CoA batzuk lor ditzakegu. Beraz krebsen zikloa lipidoen, gluzidoen eta nola ez aminoazidoen narriatze prozesuaren bidearen parte izango da.
2- Funtzio anabolikoa: Lehen aipatu dugun bezala, krebsen zikloan parte hartzen duten metabolito batzuk, gai dira molekula organiko konplexuagoak sortzeko. Horrela, oxalazetatotik gantz azidoak eta esterolak lor ditzakegu, alfa zetoglutaratotik glutamatoa eta hortik aminoazido eta purinak, succinil CoAtik porfirinak eta hemo taldeak etab. Gerora aztertuko ditugu sakonago.
Aurreko puntuan aipatu ditugu gantz azidoak, lipidoak orokorrean, eta beta oxidazio izeneko kontzeptu bat aipatu dugu. Azter dezagun zertan datzan:
Triglizerido baten katabolismoa aztertuko dugu. Goazen ba. Hasteko lipasa entzimari esker, alde batetik glicerina eta beste alde batetik 3 gantz azido banatuko dira.
Glizerinaren katabolismoa aztertzen badugu, glizerinan ATP bat gastatuko dugu eta glicerina 3 fosfato lortuko dugu eta honek NADH+H+ askatu eta DHAP bilakatuko da, eta hau beraz glukolisiaren barneko 4. Puntuan sartuko da.
Gantz azidoek beste bide bat hartuko dute. Hasteko hauek aktibatzeko 2 ATP gastatuko ditugu (oroi dezagun beti hau) eta ondoren A koentzimari esker, azil-CoA lortuko dugu. Hau carnitina izeneko garraiatzaile bati esker mitokondrioaren matrizera sartuko da. Horrela FADH2 askatuko du eta azken aurreko eta azken aurrekoaren aurrekoa den karbonoen artean lotura bikoitza sortuko da. Ondoren hidratasak ura gehituko du eta horrela azken aurrekoari H molekula bat gehitu eta azken aurrekoaren aurrekoak OH lotura izango du. Horrela NADH+H+ askatu eta eta azken aurrekoaren aurrekoak zetona taldea izango du orain. Azkenik hau banatu eta alde batetik azetil CoA izango dugu krebsen zikloan parte hartzeko prest eta bestetik Azil CoA n-2 karbono izango dugu, berriz beste bira bat egiteko prest. Ikus dezagun irudia eta uler dezagun hobeto:
Balantzea egitea ez da beste prozesuetan bezain erraza egin dezagun adibide bat: Estearikoaren kasuan 18 karbono ditugu, zati bi egin eta bat kenduz kalkulatuko dugu zenbat beta oxidazio egin behar ditugun, kasu honetan 8 izango dira.
Beta oxidazio bat:
FADH2 + NADH+H+= 2ATP + 3 ATP= 5 ATP. 8 Beta oxidazio egin behar ditugula kontutan hartuta 40 ATP lortuko ditugu beta oxidazioekin bakarrik.
Krebsen zikloan:
Gogoratzen dugun bezala krebsen zikloan, 1 ATP + 3 NADH+H+ +1FADH2 lortzen dira. Kalkuluak eginda 12 ATP lortzen ditugu krebsen ziklo bakoitzeko, eta estearikoaren kasuan 9 azetil CoA lortuko ditugunez, guztira 12 ATP X 9= 108 ATP lortuko ditugu krebsen zikloan.
Guztira:
108 ATP+ 40 ATP= 148 ATP lortuko ditugu, baina gogora dezagun gantz azidoa aktibatzeko 2 ATP erabili ditugula, beraz azido estearikoa guztiz erretzean 146 ATP lortuko ditugu, izugarrizko kantitatea da hori.
Beste alde batetik proteinak ditugu. Proteinak kasu arruntetan behintzat, ez dira ia erretzen, baina gerta daiteke, dieta hiperproteiko batean, edota baraualdi batean azkenean proteinak ere erretzea. Aminoazidoetan deskonposatzen dira eta hauek bi prozesuren bidez sartzen dira bide kataboliko nagusietan:
Transaminazio bidez. Aminoazido bat eta zetoazido bat gehitu eta beste aminoazido bat eta beste zetoazido bat lortzen dira, horrela behar ditugun zetoazidoak lortzeko aukera dugu. Adibidez oxalazetatoa eta alanina gehituz azido aspartikoa eta azido pirubikoa lor ditzakegu. Azido pirubiko hau arnasketa katean sartuko da eta deskarboxilazio oxidatiboa jasan eta bego krebsen zikloan sartuko da.
Desaminazio bidez. Aminoazido bati amino taldea kenduz gero hau zetoazido bat bilakatzen da. Aminoazidoei amino taldea kenduta askotan glutamatoa sortzen da eta glutamato hau alfa zetoglurarato bilaka daiteke. Edota, alanina + ura= amonio ioia + azido pirubikoa.
Krebsen zikloko metabolito gehienak zetoazidoak dira. Aminoazidoen katabolismo honekin sortutako zetoazido batzuk zuzenean sartzen dira krebsen zikloan, beste batzuk eraldatu egin behar dira lehenengo, eta beste batzuk acetil CoA edota azido pirubiko bilakatzen dira.
Desaminazioan ordea amonio ioia askatzen da, askotan amonio hau kanporatua izaten da, baina beste zenbait animalik konposatu nitrogenatuak sortzeko erabiltzen dituzte. Amonio hau kanporatzeko urea izeneko molekula sortzen da eta hau txisaren bidez kanporatzen da.
Jar gaitezen orain labur labur anabolismoa aztertzen. Guztiok dakigu, aurrerago aipatu bezala, anabolismoan molekula bakun sinpleetan oinarrituz molekula konplexuak sortzean oinarritzen dela, hau da molekulen erredukzio prozesu bat dela, eta nola ez horretarako hidrogeno ioi eta elektroi ugari behar ditugula, beraz prozesu endergonikoak direla guztiak. Anbolismoa osatzen duten erreakzioak organism guztiek egin ditzakete baina, badaude anabolismo prozesu batzuk izaki autotrofoek soilik egin ditzaketenak, molekula inorganikoetan oinarrituz, molekula organikoak sortzea ain zuzen ere.
Gluzidoen anabolismoa aztertzen badugu, glukoneogenesia aztertuko dugu lehenbizi. Hiru aukera ditugu prozesu hau egiteko (animalietan behintzat). Aukera bat, glizerol 3 fosfatoa hartu, NADH+H+ eman eta DHAP a lortzea da, eta hau glukoneogenesiaren katearen erdian sartuko litzateke azkenean glukosa lortuz. Beste aukera bat, aminoazidoen desaminazio edo transaminazioari esker azido pirubikoa lortzea da edota azido laktikoari NADH+ gehituz gero azido pirubikoa eratzea. Ondoren azido pirubiko honek ziklo berezi bat jaso oxalazetato bihurtu, eta glukoneogenesiaren katean sartuko da azkenean glukosa sortuz. Landareen kasuan hauez gain, gai dira gantz azidoetan oinarrituz glukosa eskuratzeko. Aminoazidoek beta oxidazioa jaso, acetil CoA bilakatu, hau pirubato bihurtu eta azkenean glukosa eskura dezakete.
Ondoren lortu dugun glukosa hori kontserbatzeko erreserba moduan glukogenogenesia gertatu behar da. Gibelean eta muskulu eskeletikoan gertatzen da:
Glukosa UTP bidez aktibatzen da eta horrela UDP-Glu bihurtzen da, eta ondoren UDP-glukosatik datozen molekulak eratzen asi diren kate horretara atxikiko da glukosa molekula.
Lipidoen anabolismoa: Lipidoen anabolismoan, adibidez triaziglizerido baten anabolismoan, osagaiek bakarka jasoko dute anabolismoa eta gero elkartu egingo dira. Adibidez DHAP molekula batek NADH+H+ baten laguntzaz eta ATP bat gastatuz glicerina emango digu. Bestalde azetil CoA molekuletan oinarrituz modu ziklikoan gantz azidoak lortuko ditugu, beta erredukzio izenez ezagutzen dena. Glizerina eta gantz azidoak elkartu eta triglizerido bat lortuko dugu.
Proteinen anabolismoa berriz, eskeleto karbonatu bat eratuko da, eta metabolismo ezberdinez amino talde bat gehitu eta transaminazioz lortuko dugu nahi dugun aminoazidoa.
== Ikus, gainera ==
| |||