Gluzidoen Katabolismoa: Glukolisia, Krebsen Zikloa eta Hartzidura

Gluzidoen Katabolismoa

Sarrera

Animalien digestio-aparatuan, elikagaietako polisakaridoak hidrolizatu eta degradatu egiten dira: lehenik disakaridoetan eta gero monosakaridoetan.

Muskulu-ehuneko glukogeno-erreserbak ere hidroliza daitezke glukosa bihurtuz. Landareetan, almidoi-erreserbak hidrolizatu eta glukosa molekula bihurtzen dira.

Monosakaridorik ugariena glukosa denez, haren degradazio-prozesua hartzen da gluzidoen katabolismoa azaltzeko adibidetzat.

Arnasketa aerobikoaren erreakzio orokorra: C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + ATP

Glukolisia

Glukolisia zelularen zitoplasman gertatzen da. Glukosa (C₆H₁₂O₆) bi azido pirubiko molekulatan zatitzen da (CH₃-CO-COOH), eta erreakzio horretan askatzen den energia bi ATP molekula sintetizatzeko erabiltzen da.

ATParen sintesi hori substratu mailako fosforilazio baten bidez egiten da: fosfato talde bat duen substratu molekula batek ADP bati ematen dio, eta horrela ATP bat eratzen da.

Glukolisiaren balantze energetikoa: 2 ATP sortzen dira. Gainera, NAD⁺ koentzimaren bi molekula sartzen dira, eta horrela 2 NADH + H⁺ eratzen dira.

Glukolisiaren hurrengo urratsak arnasketa edota hartzidura dira.

GLUKOSA: 6C

Krebsen Zikloa

Krebsen zikloa, edo azido trikarboxilikoen zikloa, matrize mitokondrialean gertatzen da. Azetil-CoA koentzima Krebsen zikloan sartzen da, bere azetilo taldea azido oxalazetikoari transferituta.

Krebsen zikloaren bira bakoitzean, azetil-CoA bakoitzeko hauek lortzen dira:

• 2 CO₂, azetil-CoA koentzimaren degradazio/oxidazio osotik
• 3 NADH + H⁺ eta 1 FADH₂
• 1 GTP (ATP baten baliokidea)

3 NADH eta 1 FADH₂-k energia kantitate handia askatzen dute arnas katean sartzen direnean.

Glukolisian glukosa molekula bakoitzeko bi molekula azido pirubiko eratzen direnez, Krebsen zikloaren bi bira behar dira glukosa molekula bat erabat degradatzeko.

GLUKOSA → 2 PIRUBATO → 2 Azetil-CoA → Krebsen zikloa x2

Arnas Katea

Fosforilazio oxidatiboa arnasketaren bigarren eta azken etapa da. Barne-mintz mitokondrialean gertatzen da. ATPa sintetizatzen da, aurreko etapetan sortutako NADH eta FADH₂ koentzima erreduzituak oxidatzeari esker. Hauek duten energiak ATP sintetizatzeko balio du.

Fosforilazio oxidatiboan bi prozesu bereiz daitezke: elektroi-garraioa eta kimiosmosia.

Hartzidura Bidezko Katabolismoa

Hartzidura bidez energia lor daiteke oxigenorik gabe. Hartziduraren ezaugarriak:

• Ez du aireko oxigenoa erabiltzen elektroi-hartzaile gisa.
• Elektroien eta protoien azken hartzailea beti konposatu organiko bat da. Horregatik, azken produktuetan beti dago konposatu organikoren bat.

Azken produktua alkohol etilikoa bada, hartzidura alkoholikoa dela esango dugu, eta azido laktikoa bada, hartzidura laktikoa.

CH₃-CO-COOH → CH₃-CH₂OH + CO₂ (Azido pirubikoa → Alkohol etilikoa)

ATPa substratu mailan soilik sintetizatzen da hartziduran, sortzen den energia kantitatea txikia delako. Glukosa batek, arnasketa bidez degradatzen denean, 38 ATP sortzen ditu, eta hartzidura bidez, berriz, 2 ATP.

Hartziduran, glukolisian sortutako koentzima erreduzituak (NADH + H⁺) oxidatzen dira, glukolisi prozesua bermatzeko.

Hartzidurak, oro har, mikroorganismoek egiten dituzte (legamia eta bakterio batzuek). Hartzidura laktikoa, animalien muskulu-ehunean ere egiten da, zeluletara nahikoa oxigeno iristen ez denean.

Hartzidura Alkoholikoa

Azido pirubikoa etanol eta karbono dioxido bihurtzen da. Prozesu hori onddo zelulabakar batzuetan gertatzen da (Saccharomyces generoko legamiak).

Saccharomyces generoko legamiak anaerobio fakultatiboak dira: oxigenoa dagoenean arnasten dute, eta ez dagoenean, hartzitzen dute. Beste organismo batzuk anaerobio hertsiak dira: sekula ez dute arnasketa aerobiorik egiten, oxigenorik gabeko ingurunean soilik bizi eta haz daitezkeelako.

Erabiltzen den substratu eta legamiaren arabera, ardoa, sagardoa, garagardoa, rona eta ogia egin daitezke.

Hartzidura alkoholikoan:

• Lehenik, glukolisi egiten da, eta glukosa azido pirubiko bihurtzen da (2 ATP eta 2 NADH lortzen dira).
• Ondoren, azido pirubikoa erreduzitu, karbono dioxidoa askatu eta etanol bihurtzen da.

Hartzidura Laktikoa

Glukosa degradatuta azido laktikoa eratzea da hartzidura laktikoa. Mikroorganismo batzuek esnean dagoen laktosa hartzitzen dutenean gertatzen da; esnea garraztu egiten da, eta kaseina proteina koagulatu.

Hartzidura mota hau egiten duten mikroorganismoen artean Lactobacillus dago. Prozesu horretatik esnekiak lortzen dira: gazta, jogurta...

Animalia batek neurriz gaineko esfortzu fisikoa egiten duenean, glukolisian sortutako azido pirubikoa arnasketa bidez katabolizatzeko nahikoa oxigeno gabe geratzen dira muskuluetako zelulak. Orduan, hartzidura bidez degradatzen dute, eta azido laktiko kristalinoa sortzen da.

Hartzidura laktikoan:

• Lehenik, glukolisi egiten da (2 ATP lortu eta 2 NADH + H⁺ sortzen dira).
• Gero, azido pirubikoa erreduzitu eta azido laktiko bihurtzen da, koentzima oxidatuak (NAD⁺) sortuz.