Metabolismoa.(I)

Metabolismoak bi aurpegi ditu: Prozesu anabolikoak, erreduktoreak dira, beraz, energia xurgatzen da (ekarpen energetiko bat behar dugu). Behar energetiko hauek, katabolismoari esker asetzen dugu. Metabolismoaren bi "aurpegi" hauek elkarri osatzen diete, eta erabat akoplaturik ( espazioan eta denboran) burutzen dira. Metabolismoaren hastapenak. Sarrera (ingeleraz) . a) **Sustrato mailako fosforilazioa**, ADP-ari pasatuko diogun P (fosfatoa) molekula organiko batetik eskuratzen da (hau da sustratua defosforilatu egiten da). b) **Oxidaziozko fosforilazioa:** kasu honetan**,** P (fosfato) inorganikoa (ioi bezala, zitoplasman egoten direnetariko bat) erabiltzen dugu, eta energía, prozesu oxidativo batetik. c) eta **fotofosforilazioa.** (Fotosintesia lantzearekin batera azalduko dugu).
 * Metabolismoa. (I). **
 * 1.- Definizioa: Zer da Metabolismoa? **: bizi funtzioak indarrean mantentzeko erreakzio kimiko multzoa da. Metabolismorik gabe, bizia mantenuezina da.
 * Katabolismoa **: (degradazioa, grekoz //katabolé=// beheruntz) erreakzio metaboliko multzoa, biomolekula konplexuen loturak apurtzen dira eta beste molekula sinpleago bihurtzeko. Katabolismoaren ezaugarri nagusia: degradazio-prozesu oxidatiboa da. Produktuak, molekula txikiak izaten dira.
 * Katabolismoaren helburua energia erabilgarria lortzea da** (ATP aren sintesia egiten da), horrela Anabolismoaren kontsumo energetikoa "ordain" dezakegu.
 * Anabolismoa **: (grekoz, //anabolé// = goruntz) biomolekulak konplexuak eraikitzeko erreakzio kimiko multzoa. Molekula sinple batzuetatik, C-C lotura berriak eratzen dira, molekula konplexuagoak lortu arte.
 * Anabolismoaren helburua, biomolekula konplexuak egitea da**, biomasa ekoiztea da. Prozesu honek gastatzen duen energia, katabolismotik lortzen dugu.
 * 2.- Erreakzio metabolikoen ezaugarriak: **
 * 2.1- Erreakzio metabolikoak energetikoki akoplaturik daude **ATParen bitartez; Fosoforilazio/Defosforilazio erreakzioen bitartez, energía ekoizten duten erreakzioak eta energía konsumitzen dutenak erabat sinkronizaturik eta akoplaturik daude.
 * Fosforilazio motak**:

Oroitarazteko: a) oxidatzen den molekulak, barne energia (entalpia) gutxiago izaten du, egoera erreduzituan baino b) erreduzitzen den molekulak, entalpia handiago lortzen du. c) Erredox erreakzioetan, oxidatzailea erredutzitzen da eta erreduktorea oxidatzen da. d) elektroi bakoitzari energía kopuru txiki bat atxikitzen zaio, **mugitzen ari delako** (energía zinetikoa) eta orbital zehatz batetik ari delako (energía potentziala, nukleoarekiko "altuera " zehatz batetik biraka dabilelako); beraz, elektroiak galtzen dituzten molekulek, energía galtzen dute baina elektroiak irabazten dutenean, molekulak "aberatsagoak" dira. e) erredoz erreakzioetan, elektroi emaileak eta elektroi hartzaileak behar ditugu. f) **Elektroi emaileak erregai metabolikoak izaten dira** (funtzio energetikoa duten biomolekulak, **gluzidoak eta lipidoak** adibidez). g) Elektroi hartzaileak (molekula oxidatzaileak) nukleotidoak izaten dira, NAD eta FAD gehiengoetan. **NAD** erreduzitzen denean,** NADH+H ** + bihurtzen da eta horrela idatziko dugu; hau da NADH ko molekula ioi hibrido bat da, hidrogeno atomo batez osatuta gehi elektroi bat. FAD erreduzitzen denean, ** FADH ** 2 bihurtzen da eta hórrela idatziko dugu.
 * 2.2- Erreakzio metabolikoak oxido-erredukzio-koak d **ira.
 * Oxidazioaren kausak**: elektroiak galtzea/ hidrogenoa galtzea/ oxigenoa irabaztea.
 * Erredukzioaren kausa**: elektroiak irabaztea/ hidrogenoa irabaztea/ oxigenoa galtzea.


 * 2.3- Erreakzio metabolikoek segida luzeak osatzen dituzte **(errepide edo bide metabolikoak).


 * 2.4- Erreakzio metabolikoak eremu zelular zehatzetan **eta desberdinetan burutzen dira. Erreakzio metabolikoen eszenatokia berezia da eta antolatuta dago; organoxka bakoitzean erreakzio kataboliko edo/eta metaboliko zehatzak burutzen dira.

. Metabolismoaren alde oxidatiboa da. Molekula organikoen karbonoa oxidatzen da, energia lortzeko; energia, gehienbat, ATP sintesian erabiltzen da.
 * 3.- Katabolismoa: **

Prozesu kataboliko horretan, elektroien azken hartzailea molekula organiko bat da. Gainera, prozesu horretan ez du arnas kateak parte hartzen. Hori dela eta, prozesu anaerobiko bat da, ezin baita aireko oxigenoa erabili azken hartzaile gisa. Errentagarritasun energetikoa oso txikia da, prozesu aerobiko batekin alderatuz gero. Azken produktuaren izaeraren arabera ondoko hartzidura-mota hauek bereiz ditzakegu: Hartzidura laktikoa eta alkoholikoa. Hartzidura laktikoa eta alkoholikoa (II)
 * 3.1- Hartzidurak **: Molekula organikoen karbonoaren oxidazio partziala. Hartzidura mikroorganismoetan gertatzen da (bakterioetan eta zenbait legamiatan).
 * Hartzidura alkoholikoa, hartzidura laktikoa, azetikoa, hartzidura butirikoa .......**. Azter itzazu bi hartzidura hauen azalpen grafikoa:

C 2 H 5 OH + O 2 **→ Acetobacter aceti → CH** 3 **COOH + H** 2 **O** || ** . ** ** Hartzidura alkoholikoa. ** || ** Hartzidura ** eta ** ustelketak **: Oxidazio partzialak dira biak, baina ustelketetan substratuta gai proteinikoa izaten da.
 * Hartzidura azetikoan**, azido azetikoa (CH 3 COOH) sortzen da alkohol baten oxidaziotik, **//Acetobacter aceti//** bakterioak eraginda, baldintza aerobikoetan (oxigenoarekin). Burutzen den prozesua ekuazio honek deskribatzen du:
 * ** Hartzidura laktikoa **

a) **Glukolisia** (fase zitoplasmatikoa, anaerobioa). b) **Pirubatoaren dekarboxilazio oxidatiboa**, c) **Krebs-en zikloa** (matriz mitokondrialean), d) **Arnas katea** edo elektroi katea.(Gandorretan eta ** F ** unitatetan)
 * 3.2- Arnasketa zelularra: ** Karbono organikoaren erabateko oxidazioa, karbono dioxido bihurtu arte (atmosferara askatzen da).
 * 3.2.1- GLUZIDOEN KATABOLISMOA**:
 * 3.2.2- LIPIDOEN KATABOLISMOA**; kasu honetan, Gantz azidoen katabolismoa landuko dugu. ** Lynen **-en helizea
 * 3.2.3- PROTEINEEN KATABOLISMOA**: laburtuta.
 * 3.2.4- AZIDO NUKLEIKOEN KATABOLISMOA**: laburtuta.

__Abiapuntua__: Glukogenotik (Glukogeno fosforilasa entzimaren bitartez) ** alfa-D-Glukosa-6P ** unitateak lortzen ditugu. Hau da gure abiapuntua. __Helmuga__: ** Pirubatoa **, zitoplasman. __Mol bat glukosatik__, 2 mol ATP, 2 mol NADH eta 2 mol Pirubato lortzen dira. Gihar zelulen zitoplasman, oxigeno gabeziak daudenean, Pirubatoa Laktato bihurtzen da (hartzidura laktikoa, baldintza anaerobikoetan) eta zitoplasman pilatzen da; egoera honetan, ez gara pasako ondorengo faseetara eta laktatoaren metatzeak, nekea eragiten du eta gihar-errendimendua murrizten du. Glukolisia: animazioa.  Glukolisia2. Krebs-en zikloa1  Krebs-en zikloa2.   Krebs-en zikloa, pausoz pauso   Krebs-en zikloa: animazioa. Arnas-katea1.  Arnas-katea2.   Arnas-katea: bideoa eta azalpena. Taula honetan, arnas-katearen //konplexu desberdinen// deskribapena egiten da: **Konplexu II** (Succinato deshidrogenasa):FADH-tik elektroiak CoQ-ra ere transferitzen dira, eta aldi berean, elektroi bakoitzatik H + bat mintzen arteko esparrura pasarazten da. __Oharra__: CoQ (edo Ubikinona) eta Zitokromo c molekulak, mugikorrak dira mintzaren zehar. || ** ATP sintetasa **: Konplexu molekular honek honek bi zati ditu. hau da, ADP fosforilatzen du ATP sortuz. mintzen arteko esparrutik matrizera; fluxu elektriko honek ** F1 ** zatiaren __enborraren__ __errotazioa eragiten du__ (motore elektriko molekularra balitz bezala); horrela sortzen den energia zinetikoa, energia kimiko bihurtzen da ATP molekuletan: ADP + Pi = ATP || ** Elektroien garraio katea ** || Arnas katean zehar elektroiak isuritzen dira **erredox potentzial** handitik erredox potentzial txikira, ** konplexu multiproteiko ** batzuren bidez: Ikusten denez, elektroiak "erortzen dira" energia handiko orbitaletatik (NADH eta FADH molekuletan) H 2 O molekulen Hidrogeno atomoen orbitaletara (energia gutxikoa). Bide honen zehar, H + ioiak pasarazten dira matrizetik mintzen arteko esparrura (3 aldiz NADH-tik datozenak eta bi aldi FADH-tik abiatzen garenean) Elektroi-garraio mitokondriala. (Ezinbestekoa). Teoria kimiosmotikoaren irudikapena. Animazioa.
 * 3.2.1- Gluzidoen katabolismoa: **
 * 1. urratsa:**
 * Glukolisia** edo **Embden-Meyerhoff**-en bidea: Zitoplasman burutzen da; ez dugu oxigenorik behar.
 * 2. urratsa:**
 * Pirubatoaren dekarboxilazio oxidatiboa eta Krebs**-en zikloa: Mitokondrioen matrizean burutzen dira.
 * 3. urratsa:**
 * Arnas-katea: fosforilazio oxidatiboa**. Gandor mitokondrialeen F unitateetan burutzen da ( eta mintzen arteko esparruan). Oxigenoa behar dugu, azken oxidantea da eta.
 * ** Konplexu I ** NADH deshidrogenasa):Bi elektroi onartzen ditu NADH-tik eta CoQ -ra "erortzen dira". Elektroi bakoitzatik, H + bat mintzen arteko esparrura pasarazten da.
 * Konplexu III ** (Zitokromo b-c1): CoQ-tik datozen elektroiak bideratzen ditu Zitokromo b, c1 eta ** Zitokromo c **-ra.
 * Konplexu IV ** (Zitokromo oxidasa): Zitokromo a eta a3-z osatuta dago. Zitokromo c-tik datozen elektroiak hartzen ditu eta oxigeno molekularrekin lotzen ditu, H 2 O metabolikoa eratuz.
 * F0 ** zatia: barne-mintza mitokondriala zeharkatzen du eta protoi-erreten bat eratzen du.
 * F1 ** zatia: matrizerantz luzatzen den konplexu molekularra; ATPasa jarduera dauka,
 * Hipotesi kimiosmotikoaren ** arabera, __protoiak sartzen dira__ gradientearen alde,

. ** 3.2.2- Triglizerido eta Gantz azidoen katabolismoa: ** Triglizoridoen hidrolisitik glizerina (glizerol-a) eta gantz azidoak sortzen dira. Ezkerreko irudian, glizerolaren ibilbidea ikus daiteke (Glukolisian sartzen da eta Pirubato bihurtuko da) ; eskubiko irudian ** Lynen-en helize **a edo ** gantz azidoen beta-oxidazioa ** ikusgai dugu. Gantz azidoen katabolismoa.
 * [[image:alaitznatura/Glizerina.jpg width="283" height="380"]] || [[image:alaitznatura/FA-Ox.gif width="590" height="418"]] ||

Aminoazidoen amino taldea kentzen dugunean, luzera desberdineko karbono-kateak sortzen dira (zetoazidoak). Hogei aminoazido daudenez, hogei zetoazido sortzen dira eta hau guztiak Krebs-en zikloan sartuko dira, ate desberdinetatik (Irudia ikusi): batzuk Azido Pirubikotik, beste batzuk Azido Glutamikotik ..... Animali amoniotelikoak : Zuzenean, amonioa kanporatzen dutenak. Arrain asko, anfibioak eta uretan bizi diren ornogabe asko. Animali ureotelikoak : Ornodun lurtar gehiengoa (Gizakia barne). Gibelean, ** Urea ** sintetizatzen dugu eta giltzurrunen bitartez, uretan disolbatuta kanporatzen dugu. Animali urikotelikoak : ** Azido uriko ** bezala kanporatzen dugu. Ingurune lehorretan bizi diren bizidunak (narraztiak, eta hegaztiak). Azido urikoa disolbagarritasun txikikoa da, jalkin kristalinoa erraz eratzen da eta. || media type="youtube" key="21dZvt9qduE" height="315" width="420" || . Ezkerreko irudian: ** Transaminazioa **. Erdiko irudian: ** Desaminazio oxidatiboa **. Eskubiko irudian: ** Zetoazidoen oxidaxioa **. || ||.
 * 3.2.3- Proteinen katabolismoa **: Proteinen katabolismoa ** proteasa ** entzimen jarduerarekin hasten da. Proteasek lotura peptidikoak hidrolizatzen dituzte ; zeluletan, hau gerta daiteke **lisosometan** edo zitoplasman dauden konplexu molekular handietan (**proteosomak**). Jarduera honen ondorioz, aminoazidoak askatzen dira. Aminoazidoen katabolismoan, fase batzuk bereizten dira:
 * **1. Fasea**: ** Transaminazioa **: Aminoazido baten amino taldea zetoazido bati transferitzen zaio, gehiengoetan, azido alfa-zetoglutarikoari, zein azido glutamiko bihurtzen baita. Erreakzio honetan ari diren entzimak, ** transaminasak ** dira (zitosol eta matriz mitokondrialean). Horrela, Aminoazido guztien amino taldeak, azido glutamiko molekuletan biltzen dira.
 * 2. Fasea**: ** Desaminazio oxidatiboa **: Orain, Azido glutamikoei amino taldea kenduko diegu, ** NH + 4 **sortuz. Parte hartzen duen entzima, ** glutamato deshidrogenasa ** da eta prozesu hau zitosolean eta matriz mitokondrialean burutzen da.
 * 3. Fasea**: ** Karbono-kateen oxidazioa (zetoazidoen oxidazioa). **
 * 4 .Fasea**: ** Amonio ioiaren kanporaketa **: Hiru estrategia daude:
 * [[image:alaitznatura/DesaminacionOx.jpg width="616" height="413" align="center"]]

Molekula hauek ez dute funtzio energetikorik; guk ez dugu erabiltzen energia lortzeko. Baina azido nukleikoak ere deuseztatzen ditugu (elikagaien bitartez hartzen ditugunak hain zuzen); prozesua horrela laburtuko dugu: Elikagietan dauden azido nukleikoak hidrolizatzen ditugu eta haien osagaietan bereizten dira: Azido Urikoaren disolbagarritasuna, ez da handia izaten (** 3-4 mg/100 dL ** odol). Elikagaiekin Purina asko hartzen dugunean (haragi gorriak, ehizakoa, mariskoa, errainak ...) Azido Urikoaren kontzentrazioa handia izaten da ehunetan eta odolean; disolbagarritasuneko maila gainditzen denean, __jalkin kristalinoa__ eratzen da giltzaduretan. Hau da zenbait gaixotasunen jatorria Gizakian (artritis erreumatoidea, gota ...). Ugaztun haragijaleek (felino handiak ... leoiak, panterak ...) ez dute holako arazorik izaten, ** uricasa ** entzima indarrean dutelako (** uricasa **-k azido urikoa urea bihurtzen du), baina Gizakiak eta Pongidoek (tximino antropoide handiak: orangutan, gorila, txinpanzeak ) ez dugu uricasarik. Gizakiak egunero 400-500 mg azido uriko ekoizten du; %80 gernuan disolbatuta doa (ur asko edan behar dugu, azido urikoa disolbatu ahal izateko) eta %20-a hestetako mikroorganismoek deuseztatzen dute.
 * 3.2.4- Azido Nukleikoen katabolismoaren hastapenak **:
 * 1.- Pentosak** (erribofuranosa eta 2-desoxi-erribofuranosa): Pentosen bidea egingo dute, Glukolisian sartzen dira.
 * 2.- Fosfato taldeak**: Fosfato bezala kanporatzen dugu, gernuan disolbatuta.
 * 3.- Base nitrogenodunak**: Base purikoak Azido Uriko bihurtzen dira, eta horrela kanpoartzen dugu (Gizakiok). Irudian, azido urikoaren molekula ikus daiteke:

.


 * 4.- Katabolismoaren laburpen orokorra: **

Aurkibidera itzuli nahi dut.