ANABOLISMOA
Fotosintesia
6 CO2 + 6 H2O               C6H12O6 + O2

                Klorofila
Zeintzuk izakiek burutzen dute fotosintesia?
  -LANDAREAK ( kloroplastoetan)
  -ALGAK ( kloroplastoetan)
  -PROKARIOTA BATZUK (mesosometan dauden egitura fotosintetikoak)


 Zer da fotosintesia?
     Prozesu honek, eguzkiak igorten duen argi energia bereganatuz, energia
 kimikoa (ATP) eta ahalmen erreduzitzailea (NADPH) bihurtzea du lehenengo
 helburu. Hauekin, konposatu ez-organikoz baliaturik ,ura eta CO2 ,hain zuzen,
 glukosa sortu eta oxigenoa ekoizten da.



Fotosintesian beraz:
a) Atmosferako CO2-ren fijazioa
b) Azukreak sortzea ( energia iturria)
c) Oxigenoaren askapena
Fotosintesian parte hartzen duten
              egiturak

• Kloroplastoak
  ( organuluak)




• Pigmentu fotosintetikoak:
  Klorofilak eta karotenoideak        ( molekula argi
  zurgatzaileak)


• Fotosistemak ( pigmentuen molekulen bilketak)
Fotosintesiaren faseak
1) Argiaren menpeko fasea: tilakoideen mintzean
2) Argiaren menpekotasunik gabeko fasea = fase iluna
  = Calvin zikloa : estroman
Fotosintesiaren argipeko fasea:
         Makineria molekularra
a) FOTOSISTEMAK I , II. b) ELEKTROI GARRAIATZAILEAREN KATEA.
c) ATP-sintetasa


Fotosistemaren egitura
Molekula konplexu honen osagaiak:
         -pigmentu antena molekula
         -erreakzio gunea

Bi fotosistema daude:
Fotosistema I:
erreakziogunea P700
Fotosistema II:
erreakziogunea P680
Fotofosforilazioa:
    energia eta NADPH+H+ sortu
Energia handiko molekuletatik energia gutxikoetara burutzen diren
erreakzioek energia askatzen dute. Elektroiek maila energetiko
baxuagora igaroz,kate garraiatzailearen bidez energia askatzen da
    Energi maila handia




     Energi maila txikia
Teorikoki elektroien garraioa ez da posible uretatik NADPH-ra ura elektroien
emaile ahula baita eta energi maila txikienetik gorakoetara ez da erreakzio
espontaneoa.
Fotosistemaren bidez argi energiak elektroiak emaile ahul batetik ( ura)
molekula batera ( erreakzio guneko klorofila) transferitzen ditu, asken hau
elektroi emaile indartsu bihurtuz.
Elektroien fluxua
ELEKTROIEN GARRAIO ZIKLIKOA :
Fotosistema I-ri dagokio. ATP sortzen du baina ez NADPH ezta oxigenorik ez.




             ELEKTROIEN GARRAIO EZ-ZIKLIKOA: ( Z-eskema)

 Fotosistema biak parte hartzen dute. ATP, NADH eta oxigenoa sortzen ditu.
FOTOFOSFORILAZIOA




                ≈3H+  1ATP
Karbonoa finkatzeko erreakzioak:
Calvin zikloa (argimenpekotasun fasea)




    Erreakzio hauek kloroplastoaren estroman gertatzen dira
Calvin zikloaren laburpena:

  1.- CO2 kloroplastoaren estroman egon ohi den erribulosa-1,5-bifosfato (5C)
  atxikitzen zaio.Osatutako ezegonkorra den 6 karbonodun konposatutik,3
  karbonodun 3-fosfoglizeratoaren bi molekula sortzen dira.
  2.- ATP eta NADPH kontsumituz, 3-fosfoglizeratoa erreduzitu eta
  glizeraldehido-3-P eratzen da.

  3.- Glizeraldehido-3-P-tik abiatuta zitosolean zenbait azukreak
  sintetizatzen dira, hala nola, fruktosa, sakarosa, almidoia….
  Konposatu hau ,halaber glukolisian sar daiteke.


  4.- Ondorengo erreakzioak erribulosa birsortzeko erabiliko dira ATP
  kontsumituz. Glizeraldehidoaren 12 molekuletatik, 10 erribulosa birsortzeko
  erabiliko dira ; gainontzeko 2 azukreak sortzeko.

Calvinen ekuazio orokorra :
6CO2 +18 ATP +12 NADPH+12H2O                C6H12O6+18ADP+18Pi+12NADP++6H+
Argimenpeko fasean lortutako NADPH eta ATP-rekin azukreak sortzeaz gain
nitrogeno eta sufre eskuratzen dute sustraien bidez zurgatutako gatz
mineraletatik aminoazidoak eta beste konposatu organikoen funtzezko
egiturak osatzeko.
Zurgatutako nitratoak eta sulfatoak erreduzitu egin behar dira eta horretarako
erabiltzen dira aurretik ekoiztutako NADPH.
    NAPH+H+      NADP+           NAPH+H+   NADP+


NO3-                      NO2-                NH4+ amoniakoa nitrogenoaren forma
                                                        erreduzitua, a.a.-etan sartzeko.

                                    NAPH+H+   NADP+
       NAPH+H+    NADP+



SO4=                      SO3=                 H2S
Fotoarnasketa : kloroplastoak,peroxisomak eta
mitokondriak parte hartuz.
RUBISCO:
      1. Funtzioa KARBOXILASA: CO2-ren finkapena
      2. Funtzioa OXIGENASA: erribulosa 1,5 bifosfatoaren erredukzioa
      fosfoglicolatoa sortuz. CO2 ekoizten da, eta fotosintesiaren
      eraginkortasuna murrizten da
Landare C4:
Insolazio handiko lekuetan RUBISCOaren afinitatea CO2-agatik asko murrizten da.
Landare hauek garatutako estrategia ondoan azaltzen da: RUBISCO entzima
zorroaren zeluletan dago, bertan CO2-ren kontzentrazioa handiagotu egin denez
Calvin zikloa garatzen da.
C4 izena hartzen dute CO2-aren fikapenaz eratutako 1. konposatua 4karbonoduna
delako.( oxalazetatoa)
Landare C4 eta CAM
Fotosintesiaren garrantzi biologikoa
Biosferan ematen den prozesu biokimikorik garrantzitsuena da dudarik gabe
ondokoagatik:
 1.-Materia ez-organikotik materia organikoaren sintesia fotosintesiaren bidez
     gertatzen da gehien bat. Geroago elika-katean zehar bizidun batzuetatik
     besteetara pasatuko da izaki bizidun bakoitza berezko materia sortuz.

 2.-Argi energia energia kimikoa bihurtzen du, bizidun guztientzako
    beharrezkoa.

 3.-Fotosintesian oxigenoa askatzen da, arnasketa aerobikoan oxidatzaile
     bezala erabiltzeko.
  Fotosintesiaren agerpenak Lurraren hasierako atmosfera erreduktorea eta
     anaerobikoa aldarazi zuen.

 4.- Erregai fosiletan ( ikatza, petrolioa, gas naturala) metatutako energia
     fotosintesiaren menpe dago.

 5.- Autotrofoen eta heterotrofoen arteko oreka ez litzateke posiblea izango
     fotosintesirik gabe.

       FOTOSINTESIAK LURRAZALEKO BIZIA MANTENTZEN DU
KIMIOSINTESIA
  Bakterio batzuk materia ez-organikoetatik materia
organikoa lortzeko gai dira baina argi energia
erabili gabe. Horretarako zenbait konposatu
kimikoak oxidatuz lortzen dute beharrezkoa den
energia     eta ahalmen erreduzitzailea ( ATP;
NADH+H+). Prozesua kimiosintesia deritzo.                  1
                                                           2
Karbonoaren kimiosintesia
Organismoak kimiolitotrofoak: energia eta
ahalmen erreduzitzailea konposatu ez-organikoen
oxidazioz lortzen dute. Calvin zikloen bidez CO2
finkatzen dute.
 Oxidatzeko erabilitako konposatu ez-organikoak:

 2NH3+ O3            2NO2- +2 H2O +2 H+ + energia (Nitrosomonak)
        1
 NO2 + 2 O2
    -
                       NO3- + energia ( Nitrobacter)
 H2S + 2 O2           H2SO4 + energia ( Sulfobakterioak)

   Nitrobacter generoko bakterioak ekosistemarako berreskuratzen dute
Nitrogenoaren kimiosintesia


Bakterio hauek kimiorganotrofak dira: energia iturri bezala inguruan dauden
konposatu organikoen oxidazioz lortutakoa erabiltzen dute. Ez dute
CO2finkatzen,karbono iturria organikoa da, lehen konposatu organikoen eskutik.

Bakterio hauek N2 atmosferikoa finkatzeko gai diren organismo bakarrak dira.
Bizi daiteke:
a) Libreki lurzoruan eta uretan : Clostridium eta Azotobacter
b) Sinbiosian landare leguminosen sustraietan: Rhizobium


 Zukreak oxidatuz lortzen dute energia eta NADPH, gero erabiliz N2
 erreduzitzeko NH4+ sortuz, prest aminoazidoetan parte hartzeko nitrogeno
 organikoa baita.

 Nitrogenoaren bakterio kimiolitotrofoekin batera ziklo biogeokimikoekin papel
 garrantzitsua betetzen dute.
ANABOLISMO HETEROTROFOA :
GLUZIDOEN SINTESIA : glukoneogenesia ,
molekula ez-glizidikoetatik laktato,glizerola edo Krebs ziklo metabolitoetatik
abiatuta glukosa sortzea.
Bide metaboliko honen erreakzioak glukolisiaren alderantzizkoak dira
lehenengo 3 erreakzioak izan ezik, hain zuzen, 1. eta 3.-a itzuliezinak baitira.
LIPIDOEN SINTESIA :
Glizerola : glukolisiaren dihidroxiazetona-P-aren erredukzioz sortuko da.
Gantz azidoak : azetil CoA-tik erreduzioz.

AMINOAZIDOEN SINTESIA: eskeleto hidrokarbonatua Krebs bitartekarietatik
eta nitrogenoa organismoen arabera.

Anabolismoa

  • 1.
  • 3.
    Fotosintesia 6 CO2 +6 H2O C6H12O6 + O2 Klorofila
  • 4.
    Zeintzuk izakiek burutzendute fotosintesia? -LANDAREAK ( kloroplastoetan) -ALGAK ( kloroplastoetan) -PROKARIOTA BATZUK (mesosometan dauden egitura fotosintetikoak) Zer da fotosintesia? Prozesu honek, eguzkiak igorten duen argi energia bereganatuz, energia kimikoa (ATP) eta ahalmen erreduzitzailea (NADPH) bihurtzea du lehenengo helburu. Hauekin, konposatu ez-organikoz baliaturik ,ura eta CO2 ,hain zuzen, glukosa sortu eta oxigenoa ekoizten da. Fotosintesian beraz: a) Atmosferako CO2-ren fijazioa b) Azukreak sortzea ( energia iturria) c) Oxigenoaren askapena
  • 5.
    Fotosintesian parte hartzenduten egiturak • Kloroplastoak ( organuluak) • Pigmentu fotosintetikoak: Klorofilak eta karotenoideak ( molekula argi zurgatzaileak) • Fotosistemak ( pigmentuen molekulen bilketak)
  • 6.
    Fotosintesiaren faseak 1) Argiarenmenpeko fasea: tilakoideen mintzean 2) Argiaren menpekotasunik gabeko fasea = fase iluna = Calvin zikloa : estroman
  • 7.
    Fotosintesiaren argipeko fasea: Makineria molekularra a) FOTOSISTEMAK I , II. b) ELEKTROI GARRAIATZAILEAREN KATEA. c) ATP-sintetasa Fotosistemaren egitura Molekula konplexu honen osagaiak: -pigmentu antena molekula -erreakzio gunea Bi fotosistema daude: Fotosistema I: erreakziogunea P700 Fotosistema II: erreakziogunea P680
  • 8.
    Fotofosforilazioa: energia eta NADPH+H+ sortu Energia handiko molekuletatik energia gutxikoetara burutzen diren erreakzioek energia askatzen dute. Elektroiek maila energetiko baxuagora igaroz,kate garraiatzailearen bidez energia askatzen da Energi maila handia Energi maila txikia
  • 9.
    Teorikoki elektroien garraioaez da posible uretatik NADPH-ra ura elektroien emaile ahula baita eta energi maila txikienetik gorakoetara ez da erreakzio espontaneoa. Fotosistemaren bidez argi energiak elektroiak emaile ahul batetik ( ura) molekula batera ( erreakzio guneko klorofila) transferitzen ditu, asken hau elektroi emaile indartsu bihurtuz.
  • 10.
  • 11.
    ELEKTROIEN GARRAIO ZIKLIKOA: Fotosistema I-ri dagokio. ATP sortzen du baina ez NADPH ezta oxigenorik ez. ELEKTROIEN GARRAIO EZ-ZIKLIKOA: ( Z-eskema) Fotosistema biak parte hartzen dute. ATP, NADH eta oxigenoa sortzen ditu.
  • 12.
    FOTOFOSFORILAZIOA ≈3H+  1ATP
  • 13.
    Karbonoa finkatzeko erreakzioak: Calvinzikloa (argimenpekotasun fasea) Erreakzio hauek kloroplastoaren estroman gertatzen dira
  • 14.
    Calvin zikloaren laburpena: 1.- CO2 kloroplastoaren estroman egon ohi den erribulosa-1,5-bifosfato (5C) atxikitzen zaio.Osatutako ezegonkorra den 6 karbonodun konposatutik,3 karbonodun 3-fosfoglizeratoaren bi molekula sortzen dira. 2.- ATP eta NADPH kontsumituz, 3-fosfoglizeratoa erreduzitu eta glizeraldehido-3-P eratzen da. 3.- Glizeraldehido-3-P-tik abiatuta zitosolean zenbait azukreak sintetizatzen dira, hala nola, fruktosa, sakarosa, almidoia…. Konposatu hau ,halaber glukolisian sar daiteke. 4.- Ondorengo erreakzioak erribulosa birsortzeko erabiliko dira ATP kontsumituz. Glizeraldehidoaren 12 molekuletatik, 10 erribulosa birsortzeko erabiliko dira ; gainontzeko 2 azukreak sortzeko. Calvinen ekuazio orokorra : 6CO2 +18 ATP +12 NADPH+12H2O C6H12O6+18ADP+18Pi+12NADP++6H+
  • 15.
    Argimenpeko fasean lortutakoNADPH eta ATP-rekin azukreak sortzeaz gain nitrogeno eta sufre eskuratzen dute sustraien bidez zurgatutako gatz mineraletatik aminoazidoak eta beste konposatu organikoen funtzezko egiturak osatzeko. Zurgatutako nitratoak eta sulfatoak erreduzitu egin behar dira eta horretarako erabiltzen dira aurretik ekoiztutako NADPH. NAPH+H+ NADP+ NAPH+H+ NADP+ NO3- NO2- NH4+ amoniakoa nitrogenoaren forma erreduzitua, a.a.-etan sartzeko. NAPH+H+ NADP+ NAPH+H+ NADP+ SO4= SO3= H2S
  • 16.
    Fotoarnasketa : kloroplastoak,peroxisomaketa mitokondriak parte hartuz. RUBISCO: 1. Funtzioa KARBOXILASA: CO2-ren finkapena 2. Funtzioa OXIGENASA: erribulosa 1,5 bifosfatoaren erredukzioa fosfoglicolatoa sortuz. CO2 ekoizten da, eta fotosintesiaren eraginkortasuna murrizten da
  • 17.
    Landare C4: Insolazio handikolekuetan RUBISCOaren afinitatea CO2-agatik asko murrizten da. Landare hauek garatutako estrategia ondoan azaltzen da: RUBISCO entzima zorroaren zeluletan dago, bertan CO2-ren kontzentrazioa handiagotu egin denez Calvin zikloa garatzen da. C4 izena hartzen dute CO2-aren fikapenaz eratutako 1. konposatua 4karbonoduna delako.( oxalazetatoa)
  • 18.
  • 19.
    Fotosintesiaren garrantzi biologikoa Biosferanematen den prozesu biokimikorik garrantzitsuena da dudarik gabe ondokoagatik: 1.-Materia ez-organikotik materia organikoaren sintesia fotosintesiaren bidez gertatzen da gehien bat. Geroago elika-katean zehar bizidun batzuetatik besteetara pasatuko da izaki bizidun bakoitza berezko materia sortuz. 2.-Argi energia energia kimikoa bihurtzen du, bizidun guztientzako beharrezkoa. 3.-Fotosintesian oxigenoa askatzen da, arnasketa aerobikoan oxidatzaile bezala erabiltzeko. Fotosintesiaren agerpenak Lurraren hasierako atmosfera erreduktorea eta anaerobikoa aldarazi zuen. 4.- Erregai fosiletan ( ikatza, petrolioa, gas naturala) metatutako energia fotosintesiaren menpe dago. 5.- Autotrofoen eta heterotrofoen arteko oreka ez litzateke posiblea izango fotosintesirik gabe. FOTOSINTESIAK LURRAZALEKO BIZIA MANTENTZEN DU
  • 20.
    KIMIOSINTESIA Bakteriobatzuk materia ez-organikoetatik materia organikoa lortzeko gai dira baina argi energia erabili gabe. Horretarako zenbait konposatu kimikoak oxidatuz lortzen dute beharrezkoa den energia eta ahalmen erreduzitzailea ( ATP; NADH+H+). Prozesua kimiosintesia deritzo. 1 2 Karbonoaren kimiosintesia Organismoak kimiolitotrofoak: energia eta ahalmen erreduzitzailea konposatu ez-organikoen oxidazioz lortzen dute. Calvin zikloen bidez CO2 finkatzen dute. Oxidatzeko erabilitako konposatu ez-organikoak: 2NH3+ O3 2NO2- +2 H2O +2 H+ + energia (Nitrosomonak) 1 NO2 + 2 O2 - NO3- + energia ( Nitrobacter) H2S + 2 O2 H2SO4 + energia ( Sulfobakterioak) Nitrobacter generoko bakterioak ekosistemarako berreskuratzen dute
  • 21.
    Nitrogenoaren kimiosintesia Bakterio hauekkimiorganotrofak dira: energia iturri bezala inguruan dauden konposatu organikoen oxidazioz lortutakoa erabiltzen dute. Ez dute CO2finkatzen,karbono iturria organikoa da, lehen konposatu organikoen eskutik. Bakterio hauek N2 atmosferikoa finkatzeko gai diren organismo bakarrak dira. Bizi daiteke: a) Libreki lurzoruan eta uretan : Clostridium eta Azotobacter b) Sinbiosian landare leguminosen sustraietan: Rhizobium Zukreak oxidatuz lortzen dute energia eta NADPH, gero erabiliz N2 erreduzitzeko NH4+ sortuz, prest aminoazidoetan parte hartzeko nitrogeno organikoa baita. Nitrogenoaren bakterio kimiolitotrofoekin batera ziklo biogeokimikoekin papel garrantzitsua betetzen dute.
  • 22.
    ANABOLISMO HETEROTROFOA : GLUZIDOENSINTESIA : glukoneogenesia , molekula ez-glizidikoetatik laktato,glizerola edo Krebs ziklo metabolitoetatik abiatuta glukosa sortzea. Bide metaboliko honen erreakzioak glukolisiaren alderantzizkoak dira lehenengo 3 erreakzioak izan ezik, hain zuzen, 1. eta 3.-a itzuliezinak baitira.
  • 23.
    LIPIDOEN SINTESIA : Glizerola: glukolisiaren dihidroxiazetona-P-aren erredukzioz sortuko da. Gantz azidoak : azetil CoA-tik erreduzioz. AMINOAZIDOEN SINTESIA: eskeleto hidrokarbonatua Krebs bitartekarietatik eta nitrogenoa organismoen arabera.