Batx. 2: Biologia

1. KATABOLISMOA
Katabolismoko erreakzioak oso antzekoak dira izaki
autotrofo nahiz heterotrofoetan, oro har. Edozein
erreakzio katabolikoak behar duena zera da:
• Elektroiak galtzean (H2
→ 2H+
+ 2e-
) oxidatuko den
molekula organikoa (energian aberatsa).
• Molekula horrek galdu dituen elektroiak eskuratzen
dituen beste konposatua (elektroien azken hartzailea).
I Metabolismoa.ppt - Presentación de PowerPoint

2. Honen arabera, bi katabolismo-mota daude:
 Arnasketa aerobikoa: Materia organikoa molekula ez-organiko oso
bakunetaraino suntsitzen da, molekula organikoek metatuta duten energia-
kantitate handia askatuz; erabateko oxidazioa da.
AB → A + B + ENERGIA
(organikoa) (ez-organikoak)
Azken produktuak CO2
eta H2
O dira. Zelulek O2
erabiltzen dute oxidazioetatik
askatutako hidrogenoak hartzeko eta horrela H2
O osatzeko. Esan ohi da
oxigenoa elektroien azken hartzailea dela. Arnasketa aerobikoaren erreakzioak
zelula eukariotiko guztiek egiten dituzte. Bakterio batzuk arnasketa
anaerobikoa dute, elektroien azken hartzailea O2 ez denean.
 Hartzidurak: Oxidazio osagabea da. Azken produktuak guztiz
degradatzen ez diren substantzia organikoak dira, beraz, arnasketan baino
energia gutxiago askatzen da.
AB → A + B + ENERGIA
. (organikoak) (organikoak eta ez-
organikoak)
Hartzidurak zelula prokariotikoek burutzen dituzte batik bat, baina baita,

3. CO2eta
H2O
GLUZIDOEN
KATABOLISMO
A

4. GLUZIDOEN KATABOLISMOA
• Lehenengo etapa Glukolisia du izena. (gluko + lisia = glukosaren haustura)
• Zelulen zitosolean gertatuko da.
• Prozesu unibertsala da, organismo aerobiko nahiz anaerobikotan aurkituko
dugun bakarra baita (animalia- nahiz landare-zeluletan, legamietan,
bakteriotan...).
• Glukolisian glukosa-molekula bakoitza, sei karbono-atomo dituena, partzialki
oxidatuko da bi pirubato edo azido pirubiko (3 karbonodunak) emateko.

5. GLUKOLISIA
edo
EMBDEN-
MEYERHOFF-
en bidea
Gustav
Embden
1874-1933
Otto
Meyerhoff
1884-1951

7. HARTZIDURA
• Prozesu kataboliko anaerobikoa da; ez da O2
-rik behar, hau ez
baita elektroien azken hartzailea.
• Elektroien azken hartzailea prozesuko azken produktuetako
molekula organiko bat izango da.
• Oxidazio-prozesua ez-osoa da, azken produktuak organikoak
direlako; oraindik ere loturetan energia pixka bat dute.
Zitosolean gertatzen da. EZ DU MITOKONDRIORIK PARTE
HARTZEN.
• Sortzen den energi kantitatea arnasketa aerobikoak sortzen
duena baino txikiagoa da.
• Zenbait mikroorganismok (derrigorrezko anaerobikoek) eta
zelulan O2
falta dagoenean, legamiek eta muskulu-zelulek
(anaerobio fakultatiboek) egiten dute.
Azken produktuen arabera zenbait hartzidura-mota bereizten dira

9. Saccharomyces cerevisiae (garagardoaren legamia):
mikroorganismo honek hartzidura alkoholikoaren
arduraduna da.
Ggg
Ññ
ñ
K
J

14. C) Hartzidura azetikoa
Acetobacter generoko bakterioek etanola azido azetikoraino
oxidatzen dute; horrela, esaterako, ardoa ozpin bihurtzen dute.
Hartzidura honek airearen oxigenoa behar du, oxigeno horrek
elektroirik hartzen ez badu ere (hartzidura oxidatiboa).
Etanola + O2
azido azetikoa (CH3
-COOH)
D) Hartzidura ustela
Proteinen eta aminoazidoen hartzidurari usteltzea deritzo.
Garrantzi handikoa da hilotzen eta landare-hondarren
deskonposizioan eragiten baitu. Degradazio honetan azken
produktuak kirats bereizgarriko substantzia organikoak eta
substantzia ez-organiko batzuk, CO2
eta NH3
, dira. Ekosistemako
deskonposatzaileak diren bakterio eta onddo mikroskopikoek egiten
dute.

15. ARNASKETA AEROBIKOA
• Glukolisiaren ondoren izaki aerobikoek burutzen duten erabateko
oxidazioa da.
• O2
da azken elektroi hartzailea, beraz azken produktuak CO2
eta H2
O
dira.
• Eboluzio aldetik, bide metaboliko hau glukolisia (anaerobikoa) baino
beranduagokoa da, atmosferan O2
nahikoa egon arte ezin izan baitzen garatu.
Bide metaboliko honen agerpenarekin energia lortzeko metodo eraginkorrago
bat lortu zen.
• Segidan ikusiko ditugun erreakzioak mitokondrioetan gertatzen dira,
beraz, prozesuari ekiteko, glukolisian sortutako pirubato-molekulak (glukosa
bakoitzetik bi) mitokondrioetan sartu beharko dira.
Erreakzio horiek guztiak ondoko prozesu nagusitan gertatzen dira:
KREBS-en ZIKLOA, ARNAS-KATEA eta FOSFORILAZIO
OXIDATZAILEA edo OXIDATIBOA.

16. Krebs zikloa gertatu aurretik,
pirubatoa oxidatu eta
deskarboxilatu eginga da
mitokondrioaren matrizean
azido azetiko emateko (C2).
Ondoren, 2 karbonodun
molekula horiei A-koentzimari
lotuta ageriko da (azetil-CoA)
BALANTZEA:
Pirubato-molekula bakoitzeko
1 CO2
1 NADH +H+
1 azetil-CoA
+ H+

17. A Koentzima

18. KREBS-en ZIKLOA
Hans Krebs ikerlariak antzeman zuen,
1953an Medikuntzako Nobel saria
lortuz.
Azido zitrikoaren edo azido
trikarboxilikoen zikloa ere esaten zaio.
Erreakzio-segida ziklikoa da.
Azetil-CoA erabat oxidatuko da CO2
emanez.
Matrizean gertatzen da.

19. 3 NADH +
H+

23. ARNAS-KATEA
Kontzeptua: elektroien garraioa da, glukolisisian eta Krebs-en
zikloan erreduzituta geratu diren koentzimetatik (NADH+H+
eta
FADH2
) oxigeno molekularaino.
Katabolismoaren etapa honetan zelulak energia berreskuratuko du,
koentzimak oxidatzen diren aldi berean.
Arnas-katea edo elektroiak garraiatzeko katea mitokondrioen
barneko mintzean, mitokondrio-gandorretan, aurkitzen den
molekula-multzo bat da eta molekula proteiko hauei esker,
oxidazio-erredukzioen segida baten bidez, elektroiak koentzima
erreduzituetatik oxigenoraino garraia daitezke.
Elektroien azken hartzailea O2
-a izango da. Oxigenoak beste bi
protoi hartuko ditu eta H2
O eratu.

24. I KONPLEXUA: NADH deshidrogenasa konplexua
II KONPLEXUA: sukzinato deshidrogenasa konplexua
III KONPLEXUA: bc1 zitokromoen konplexua
IV KONPLEXUA: zitokromo oxidasa konplexua
V KONPLEXUA: ATP-sintetasa konplexua

29. H+
ATP
H+

31. Fosforilazio
oxidatiboa Guztira
Glukolisia
2(NADH + H+
)
2 ATP
(x3) 6 ATP
8 ATP
Pirubatotik
azetil-KoA-
ra
2(NADH + H+
) (x3) 6 ATP
6 ATP
Krebs-en
zikloa
6(NADH + H+
)
2 FADH2
2GTP (=2ATP)
(x3) 18 ATP
(x2) 4 ATP
24 ATP
Guztira
10(NADH+ H+
)
2 FADH2
2ATP + 2GTP
34 ATP
38 ATP
Energia-balantzea
glukosaren erabateko
oxidazioan

32. Proteinak
Lipidoak

33. GANTZEN KATABOLISMOA (aerobikoa)
Gantzek liseri-aparatuan hidrolizatzen direnean (katabolismoaren 1. fasea) glizerina
eta gantz-azidoak ematen dituzte.
Glizerina (C3
) zitosolean dagoelarik, aktibatu eta oxidatu ondoren glizeraldehido-
3-fosfatoa emanez glukolisian sartuko da.
Gantz-azidoak bestalde, mitokondrioaren matrizean oxidatuko dira β-oxidazio
edo Lynen-en helizea izeneko erreakzio-ziklo baten bidez. Hala ere, erreakzio-ziklo
horri ekin aurretik, eta zitosolean daudelarik, gantz-azidoak A koentzimarekin (CoA)
elkartu eta aktibatu egingo dira, azil-CoA konplexua emateko. Aktibazio horretan 2 ATP
gastatuko dira.
Gantz-azidoa + CoA + 2ATP Azil-CoA
(zitosolean)
Azil-CoA molekula mitokondrioan sartuko da eta, bertan, erreakzio-zikloari ekingo
zaio. Zikloaren amaieran azetil-CoA eta bi karbono-atomo gutxiago izango dituen beste
azil-CoA molekula bat eratuko dira.
Azil-CoAk beste ziklo bat errepikatuko du eta azetil-CoA Krebs zikloan sartuko da.
Errezkzio-zikloa behar beste errepikatuko da.

34. Co A
H2O
FAD
NAD+
FADH2
NADH+H+
Azil
Azetil-
CoA
Azil-
CoA
Krebs-en ziklora
GANTZ-AZIDOEN
β-OXIDAZIOA edo
LYNEN HELIZEA
MATRIZEAN

35. PROTEINEN KATABOLISMOA (aerobikoa)
•Transaminazioa: aminoazidoaren amino taldearen transferentzia (zetoazido bati)
suposatzen du eta transaminasa izeneko entzimek burutzen dute. Sortzen
diren konposatuak Krebs zikloan sartuko dira.
•Deskarboxilazioa: aminoazidoak karboxilo taldea galtzen du CO2
eran eta amina
bihurtzen da.
•Desaminazioa: amino taldea amoniako edo amonio ioi bezala galtzen da. Amoniakoa
oso produktu toxikoa da (zelularen pHa handitzen baitu), horregatik zelulatik kanporatua
izan behar da berehala.
Horretarako izaki bizidunek estrategia desberdinak dituzte:
 Animalia amoniotelikoek (anfibioen larbak, ur gezatako arrainak...) zuzenean
kanporatzen dute amoniakoa ingurunera.
 Beste animalia batzuek (intsektu, hegazti eta narrastiek) amoniakoa eraldatu eta
azido urikoa eratzen dute, animalia urikotelikoak dira. Azido urikoa solido gisa
iraitz dezakete, uretan ia disolbaezina baita.
 Anfibio helduek, ur gazitako arrainek eta ugaztunek amoniakoa eraldatu eta urea
eratzen dute; animalia ureotelikoak dira.
Urea
Azido urikoa

36. AZIDO NUKLEIKOEN KATABOLISMOA (aerobikoa)
Proteinen antzera, azido nukleikoak ere ez dira molekula
energetikoak. Azido nukleikoen katabolismoan sortzen diren hainbat
substantzia, molekula berriak eratzeko aprobetxa ditzake zelulak, eta
hala ez bada, iraitzi egin beharko ditu.
Liseriketan sortutako nukleotidoek euren aldetik, pentosa, fosfato taldea
eta base nitrogenatuak emango dituzte:
Pentosak gluzidoen bide katabolikoan sartuko dira.
Fosfato taldeak ATPa sintetizatzeko erabiliko dira edo, gernuan
kanporatuko dira.
Base purikoek (A-G) (primateetan) azido uriko emango dute. Azido
urikoaren kantitate handia metatzen zaigunean hezueria edo “gota”
izeneko gaixotasuna agertzen da.
Base pirimidinikoek (C-T-U) CO2
eta deribatu aminatuak sortuko dituzte.

37. KATABOLISMO AEROBIKOAREN ESKEMA