ATP, Glukolisia eta Arnas Zelularra: Energia Metabolismoaren Oinarriak
ATP eta Energia Metabolismoa
ATP: nukleotido trifosfatoek energia asko dute fosfato taldeen arteko anhidrido loturetan. Erreakzio katabolikoetan askatutako energia erabiltzen da ADP fosforilatzeko eta ATP sintetizatzeko. Energia behar denean, anabolismoetan, ATP desfosforilatzen da eta energia askatzen du.
Mekanismoa
Oxidazio fosforilazioa: ATP sintesia mitokondrioko elektroien garraioari lotuta dagoenean, katalizatzen duen entzima ATP sintasa da.
Substratu mailako fosforilazioa: Oso exergonikoekin lotuta dago. ATP sintesi hori katalizatzen duten entzimak kinasak dira.
Glukosaren Katabolismoa
Normalean energia-iturri nagusia glukosa da. Beste gluzidoak glukosa bihurtu behar dira katabolizatu ahal izateko.
Glukolisia
Bidezidor kataboliko lineala (10 erreakzio). Anaerobioa (O2 gabe). Zitosolean gertatzen da:
Glukosa + 2 NAD+ + 2 ADP + 2 Pi → 2 piruvato + 2 NADH + 2 H+ + 2 ATP + 2 H2O
Krebs zikloa
Bidezidor lineala, mitokondrioko matrizean zelula eukariotoetan eta zitoplasman prokariotoetan. Azido zitrikoaren zikloa ere deitzen zaio. Hemen P, G eta G.A katabolismoak bat egiten dute. Anfibolikoa da: P anabolikoak eta katabolikoak lotzen ditu. Aerobioa da, nahiz eta O2 zuzenean ez kontsumitu.
Helburua: erregaiak guztiz oxidatzea, askatutako energia NAD+/FAD koentzimak erreduzitzeko eta GTP moduan kontserbatzeko.
Arnas fosforilazio oxidatiboa
Bi prozesu hauek lotuta doaz. Eukariotoetan mitokondrioaren barne mintzean eta prokariota aerobioetan mintz plasmatikoan gertatzen dira. Arnas-kate osagai gehienak proteinak dira, eta haien talde prostetikoan elektroiak hartu eta uzten dituzten ioi metalikoak dituzte. Horregatik, elektroiak molekula batetik bestera garraiatzen espezializatutako molekulak direla esan daiteke. Elektroiak koentzima erreduzituetatik O2-raino garraiatzen dira eta H2O eratzen da. Animalia-zelula mitokondrioetan 4 konplexu daude. Elektroiak energia handiko konposatuetatik energia txikiagoa duten konposatuetara mugitzen dira. Prozesu horretan energia poliki-poliki askatzen da, ATP sintetizatzeko.
Kimiosmosia
Energia hori H+ protoiak matrizetik mintzaren arteko espaziora ponpatzeko erabiltzen da. Horrela gradiente elektrokimiko bat sortzen da mintzaren arteko espazioaren eta matrizearen artean. Barne mintza iragazgaitza denez, H+ protoiak matrizera itzultzeko bide bakarra ATP sintasa da. ATP sintasa motor birakari moduan funtzionatzen du eta H+ fluxua aprobetxatzen du ADP fosforilatzeko eta ATP sintetizatzeko.
Funtzioa
Funtzioa:
- Koentzima erreduzituak oxidatzea, Krebs zikloan eta glukolisian erabiltzeko.
- Sortutako elektroiak arnas kateak garraiatzen dituenean askatutako energia ATP lortzeko erabiltzea.