Departamento de Cultura y Política Lingüística

Izadi Jakintza»Izadi jakintza

Lipidoen degradazio aerobioa

1. Irudia: Gantzak liseritzen dituzten entzimei lipasak derizte. Haietariko batzuk molekulako glizerinaren eta gantz azidoen artean kanpoalderago eratzen diren loturak hausten espezializatzen dira; beste batzuk, ordea, barnealdeko loturei eragiten diete.<br><br>

LABURPENA: Lipidoak oso izaera kimiko desberdinetako gai multzo bat dira, eta izaki bizien artean ere era askotako eginkizunak betetzen dituzte. Organismoetan gehien aurkitzen den lipido mota gantzak dira; horien funtziorik garrantzitsuena energia erreserba izatea da.

Gantzak oxigenoarekin konbinatzerakoan energia lortzea da gantzen katabolismo aerobioa.

Prozesu hori txegosketarekin hasten da, hartatik glizerina eta gantz azidoak lortzen direla. Glizerina, aldaketa batzuk izan ondoren, gluzidoen katabolismoari erasten zaio. Gantz azidoak Lynen-en helizea izenez ezagutzen diren erreakzioetan prozesatzen dira, acetil-Co A molekulak lortzen direla; molekula horiek Krebs-en zikloan eta gluzidoen katabolismoaren arnasketa katean sartzen dira. Molekulan lotura bikoitzak agertzen dituzten gantz azidoek edo karbono atomo kopuru bakoitia dutenek erreakzio osagarriak behar dituzte beren degradazioa osatu ahal izateko.Lipidoak oso izaera kimiko desberdinetako gai multzo bat dira, eta oso eginkizun desberdinak betetzen dituzte izaki bizietan. Hala, adibidez, badira izaera kimiko hori duten hormonak (hormona sexualak), eta baita, izaki biziak estaliz, babes eginkizunak dituztenak (argizariak landareen hostoetan eta intsektuen oskoletan); bestalde, fotosintesian parte hartzen duten karotenoak eta xantofiloak ere gai multzo horretakoak dira.

Dena den, lipidorik ezagunenak gantzak dira (trialkohol baten esterrak, hala nola propanotriol edo glizerina, eta oso katea luzeko azido organikoak eta ?normalean? karbono atomo kopuru bikoitikoak, gantz azidoak; hauek izaki bizien (gehienbat animalien eta landareen) erreserba gai garrantzitsuenetarikobat osatzen dute. Horrenbestez, lipidoen katabolismo aerobioa gai mota horien degradazioari dagokio.

Gantzak gai konplexuak dira eta, horregatik, bide katabolikoetara pasa aurretik beren oinarrizko banakoetan bereizi beharra dute.

Gantzen deskonposizio prozesua txegosketa da, animalia organismoen, onddoen eta bakterio heterotrofoen berezko prozesua, alegia. Gantz azidoen eta glizerinaren arteko loturak hausten espezializatuak diren entzimek (lipasak) esku hartzen dute txegosketan; horien artean, badira gantzaren kanpoaldeko loturak hausten espezializatuak, eta bai barnealderago lan egiten dutenak.

Txegosketaren ondorioz, gantz azidoak eta glizerina lortzen dira. Glizerina glizerin- 3-fosfato bilakatzen da, ATPren fosfato taldebat duena, eta bere aldetik ADP bilakatzen dena. Glizerin-3-fosfatoak elektroiak ematen dizkio nikotin-adenin-dinukleotido (NAD + ) elektroi eramaileari, eta dihidroxiazetona-fosfato bihurtzen da. Molekula hori gluzidoen katabolismo aerobioaren bideetan sartzen da.

Elektroiek masarik ez dute ia, hortaz ezin daitezke bere horretan elektroien eramaileetara transmititu, elektroi bakarra duen atomoari, hidrogenoari, erantsita baizik; modu horretara, alde batetik elektroiak garraiatzen dira eta, haiekin batera, dagozkien hidrogenioiak (H + ).

Glizerinaren endekatzeak 5 ATP molekula ematen ditu glukolisian eta 15 gehiago Krebs-en zikloan sartzerakoan, hau da, 20 ATP molekula guztira.

Gantz azidoak bi motakoak izan daitezke: aseak (karbono atomoak lotura bakunen bidez elkarri loturik dituztenak) eta asegabeak (karbonoen arteko zenbait lotura, bikoitzak gehienbat, agertzen dituztenak). Mota horietako bakoitzak degradazio desberdina izaten du. Halaber, naturan urri aurkitzen bada ere, gantz azidoen karbono atomo kopuru bakoitia izan daiteke, eta horrek tratamendu berezia eskatzen du.

 

Gantz azido aseen degradazioa

Gantz azido aseen degradazioa Halaber, gantz azidoen ▀ oxidazioa edo Lynen-en helizea izenez ezagutzen da, haren aurkitzailearen ohoretan eta erreakzio kimiko multzoaren izaera ez ziklikoari erreferentzia egiteko. Gantz azidoaren bi karbono atomoren zatiak kenduz joatea da prozesuaren helburua; horiek, azetil-Co A forman, Krebs-en zikloan sartzen dira, gluzidoen katabolismo aerobioan.

Gantz-azidoaren aktibazioarekin hasten da, hots, koentzima A-rekin elkartzearekin,horretarako ATP batek AMPra (adenosinmonofosfato) pasatzean uzten duen energia eta fosfato ez organiko bi behar dira. Emaitza azil-CoA izeneko gaia da.

Urrats hau zelularen zitoplasman burutzen da; gantz azidoa markatua izan ondoren, mitokondria barnera igarotzen da (zelula eukariotoak dituzten organismoetan).

Zelula prokariotoei dagokienez, ez da ezagutzen prozesu horretan esku hartzen duten entzimen kokaleku zehatza.Behin mitokondriaren matrizean izanik, azil-CoAk elektroiak (eta dagozkien H + ak uzten dizkio) beste elektroi eramaile bati, flavin-adenin-dinukleotidoa (FAD) deritzanari.

Urrats horren ondorioz, azil-CoA ▀- asegabe izeneko molekula lortzen da.

Horrek ur molekula bat dakar (hidratazioa) eta beste gai elkartu bat ematen du, ▀-hidroxiazil-Co A.

▀-hidroxiazil-Co A elkartu horrek elektroiak (eta H + ak) ematen dizkio NAD + ari, eta ▀-zetoazil-Co A bihurtzen da. Horrek, koentzima Aren beste molekula bat erantsi ondoren, zatitu egiten da bi karbono atomo duen molekula bat (azetil Co A) eta beste azil-Co A bat emanez.

Hemen lortzen den azil-Co A horren eta jatorrizkoaren arteko desberdintasuna bi karbono atomoena da (azetil-Co A forman bereizten dira); hortaz, ezin esan daiteke erreakzio ziklikorik dagoenik, zeren ez baita abiapuntuko gai berberera itzultzen. Lorturiko azil-Co A hori azil-Co A ▀ asegabe bilakatzen da berriro eta deskribaturiko urrats guztiak burutzen ditu. Prozesu bakoitzean urratsak berdinak direnez (baina ez ondoriozko gaiak), helizea deitu zaio, eta ez zikloa.

Helizearen kiribil bakoitzak azetil-CoA molekula bana emango du, azkenekoa salbu; honek lau karbono atomodun gantz azido aktibatu bat prozesatzen du eta, logikoa denez, azetil-Co A molekula bi ematen du.Lorturiko azetil-Co A molekula guztien helmuga Krebs-en zikloa da. Lorturiko elektroi eramaileak (NADH+H + eta FADH 2 ), bai eta Krebs-en zikloan sortzen direnak ere, leheneratu egiten dira (berriro NAD + eta FAD emateko) arnasketa katean eta ATP ekoizten dute.

Prozesu osoaren ondorio gisa, katabolizatzen diren azetil-Co A bakoitzeko 17 ATP molekula lortzen dira. ATP horien jatorria ondoko taulan laburbiltzen da:Gantz azido baten degradazio orokorrean kontuan hartu behar da bi ATP molekula gastatu behar direla aktibazio prosezuan lortzen den AMP birsortzeko; beraz, karbono atomo kopuru bikoitia duen gantz azido baten katabolismoan lortzen den ATPren kopuru guztizkoa, ondoko formulak emana dator:ATP kopurua = (azetil-Co A kopurua x 17) - 2

 

Gantz azido asegabeen degradazioa

Arazoa hemen lotura bikoitzak agertzea da; lotura horiek goian deskribaturiko erreakzioetan ere agertzen dira, azil-Co A ▀ asegabeen mailan. Dena den, gerta daiteke molekulan lotura bikoitzaren kokaera egokia ez izatea eta gero, espira bakoitzean dagozkien azetil-Co A direlakoak ezabatu ondoren, lotura bikoitzak kokaera egokia hartzea ondoriozko molekulan. Hori entzimen (enoil-Co A-isomerasak) parte hartzearekin konpontzen da, hitzez hitz lotura bikoitza ?aldatu? egiten baitute kokaera egokia hartu arte.

Laburbilduz, gantz azido asegabeen degradazioan aseetarako deskribatu den prozesua jarraitzen da; lotura bikoitzaren mailara iritsita, gerta daiteke lotura hori azil- Co A ▀ asegabe ekoizteko karbono egokien artean izatea, halako eran non azil-Co Aren eta azil-Co A ▀ asegabearen arteko urratsa ez den gauzatzen. Halaber, lotura bikoitza kokaera egokian ez izatea gerta daiteke, eta orduan loturak berrantolatzen dituzten entzimek parte hartzen dute, harik eta azil-Co A ▀ asegabea lortu arte.

Beraz, gantz azido asegabeak degradatzerakoan aseekin gertatukoaren antzeko prosezua jarraitzen da, baina lotura bikoitzetara iristean, urrats bat ezabatzen da erreakzioetan.

Gai elkartu mota honetan askatzen den energia kopurua, gantz azido aseetatik lortzen denaren antzekoa da.

 

Karbono atomo kopuru bakoitia duten gantz azidoen degradazioa

Erreakzioa gainerako gantz azidoetan gertatzen denaren berdina da, hau da, azetil-Co A molekulak lortzen dira kiribiletako bakoitzean. Azkenekoan azetil-Co A molekula bat ekoizten da, bai eta hiru karbono molekula duen beste bat ere, propionil-Co A deitzen dena.

Propionil-Co A horrek CO 2 molekula bat eta ur molekula bat erasten ditu; horretarako ATP batek utzitako energia behar da; eta metilmalonil-Co A ematen du ondorioz.

Horrek bere atomoen ondoz ondoko berrantolaketa bi jasaten du eta sukzinil-Co A bilakatzen da; molekula hau degradatu egin daiteke, eta Krebs-en zikloan sartu.

Molekularen azken berrordenazioa eragiten duen entzimak (metilmolonil-Co A- mutasa) B 12 bitamina behar du koentzima gisa. Anemia gaiztoa bitamina horren gabeziaz gertatzen da eta eritasun horrek jotako gaixoen globulu gorrien malformazioa eragiten du. Gernuan azido propionikoa eta azido metilmalonikoa kopuru handitanazaltzen direnean antzeman ohi da gaitza, azido horiek erreakzio metabolikoetan sartzen direlako eta, azken entzimak funtzionatzen ez duenez, degradatu ezin direlako.

Gantz azido mota horren degradazioan halaber 17 ATP molekuta lortzen dira azetil- CoA bakoitzeko. Propionil-Co A Krebs-en zikloan metabolizatzen da; 6 ATP ematen du eta haietatik bat gastatu egiten da Sukzinil-Co A bilakatzerakoan, beraz 5 ATP lortzen dira.Karbono atomo kopuru bakoitia duen gantz azido baten degradazio osoan, bestalde, kontuan hartu behar da bi ATP molekula gastatu behar direla aktibazio prozesuan lortzen den AMP birsortzeko. Hortaz, ATPren guztizko kopurua ondoko formulak emana dago: