Katabolismo

Protido, gluzido eta lipidoen katabolismoaren eskema laburra.

Katabolismoa biomolekulen degradazio-fasea da, eta bere azken helburua energia lortzea da. Molekula organikoak beste molekula soilago batzuk bilakatuko dira. Molekula soilago horiek erreakzio kimikoetan parte hartuko dute, bide katabolikoetako azken produktu deituriko horiek eratu arte, hots: eskrezio-metabolitoak (CO₂, NH₃ eta H₂O).

Erreakzio katabolikoetan askatzen den energia ATP energian aberatsak diren loturetan gordetzen da, eta, ondoren, anabolismoko erreakzio endergonikoetan erabili ahal izango da. Anabolismoa eta katabolismoa, beraz, lotuta dauden bideak dira.

Bide katabolikoak antzekoak dira organismo autotrofo eta heterotrofoetan.

Motak

Erreduzitzen den substantziaren izaeraren arabera, bi katabolismo-mota bereiz ditzakegu:

• Hartzidura: erreduzitzen den molekula beti organikoa da.
• Arnasketa: bertan konposatu ez-organiko bat da erreduzitzen dena. Arnasketa aerobikoa izango da baldin eta konposatu hori oxigenoa bada, eta arnasketa anaerobikoa izango da substantzia hori oxigenoa ez den besteren bat bada.

Katabolismoak

Gluzidoen katabolismoa

Sakontzeko, irakurri: Gluzidoen katabolismoa

Animalien glukogenoa eta landareen almidoia glukosa-erreserbak dira. Glukosaren degradazio osoak, bere energia guztiaren aprobetxamendua lortu arte, bi fase ditu: glukolisia eta arnasketa.

• Glukolisia: Oxigenorik gabe, zitoplasman gertatzen den prozesu bat da, eta zenbait erreakzio kimikoz osatua dago. Glukolisiaren azken errendimendu energetikoa ondoko hau izango da: kontsumitutako bi ATP molekula, lau sintetizatuk kontsumituak; hau da, guztira bi ATP molekula lortzen dira. Gainera, bi NADH eratzen dira (ahalmen erreduktorea).

• Arnasketa: Glukolisitik datorren pirubikoak bere degradazioarekin jarrai dezan, mitokondrian sartu behar du. Bertan gertatzen da arnasketa. Bi urrats bereiz ditzakegu:
  • Krebs zikloa: zortzi erreakzio kimikoz osatutako zikloa da. Bere balantze energetikoa bi GPT molekula sortzea da, energian aberatsak diren loturekin. Gainera, ahalmen erreduktore handia duten molekulak lortzen dira, NADH eta FADHz esate baterako.
  • Kate elektroi-garraiatzaile: Krebs ziklotik lortutako NADH eta FADHz kate elektroi-garraiatzaile edo arnas kate batean sartzen dira. Kate horretan, elektroiak molekula erreduzitu batetik beste molekula oxidatu batera pasatzen dira, azken hartzaileraino. Azken hartzailea oxigeno molekularra izango da, eta erreduzitzean ura sortuko du. Prozesu horretan, fosforilazio oxidatiboa, lortutako energia ATParen sintesian erabiliko da. Mitchellen hipotesi kimiosmotikoak azaltzen du hori guztia. Katean sartuko den NADH bakoitzeko hiru ATP lortuko dira, eta FADHz bakoitzeko bi ATP.

Lipidoen katabolismoa

Sakontzeko, irakurri: lipidoen katabolismoa

Lipidoetatik (balio kaloriko oso handia duten substantziak) energia lortzeko mekanismo nagusia gantz-azidoen oxidazioa da. Gantz-azidoak triglizeridoetatik lortzen dira, berariazko lipasa bidezko hidrolisiaren bidez. Gantz-azidoak A koentzima (CoA) bati lotuko zaizkio zitoplasman, acil-CoA gisa aktibatuta geratuz. Horrela, mitokondriara pasatuko dira, eta bertan beta oxidazio izeneko prozesu bat jasango dute. Horiek beti iragan ahal izango dira Krebs ziklora, eta beraz, zenbat eta luzeagoa izan gantz-azidoa, orduan eta energia gehiago lortuko da oxidazioan. Glizerina glizeraldehido 3-fosfato bilakatzen bada ere, degradatu ahal izango da, glukolisian sartuz.

Proteinen katabolismoa

Zenbait kasutan, zeluletan dauden aminoazido askeak Krebs zikloan eta arnas katean sartu daitezke a-zetoazido gisa. Aminazidoak oxidatzeko hiru mekanismo bereizten dira: transaminazioa, desaminazio oxidatiboa eta deskarboxilazioa.

Azido nukleikoen katabolismoa

Azido nukleikoak nukleasen ekintzaren bidez degradatzen dira beren unitate mononukleotidoetan. Nukleotidoak beste entzimetatik hausten dira, ondoko hauek emanez: pentosak, azido fosforikoa eta base nitrogenatuak.

Hartzidurak

Sakontzeko, irakurri: Hartzidura

Hartzidura mikroorganismoetan gertatzen da (bakterioetan eta zenbait legamiatan). 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 alkoholikoa: Saccharomyces generoko zenbait legamiak azido pirubikoa etanol eta karbono dioxido bilakatu dezakete.
• Hartzidura laktikoa: oxigenorik gabeko zenbait animalia-zelula muskularretan eta zenbait mikroorganismotan gertatzen da, eta azido pirubikoa azido laktiko bilakatzen da.
• Hartzidura butirikoa: bakterio anaerobikoek egiten dute. Garrantzitsua da, lurreko landare-hondakinak deskonposatzen laguntzen duelako.
• Ustel-hartzidura edo usteltzea: proteina-izaera duten substratuen degradazioa, gaizki usaintzen duten azken produktu organikoak sorrarazten dituena.

Ikus, gainera

• Anabolismo
• Metabolismo