Izadi Jakintza»Izadi jakintza

Lipidoen anabolismoa

LABURPENA: Lipidoak erreserba gaiak dira; animalietan eta landareetan izaten dira, eta metabolismoaren beste produktu batzuetatik abiatuta sintetizatzen dira geure organismoan.
Hortaz, gorputzean gantzak metatzeko, ez dago haietarik jan beharrik. Erreserba funtzioaz gainera, organismoarentzat garrantzi handiko beste zeregin batzuk dituzte lipidoek.
Ezein lipido sintetizatzeko bidea katabolismoaren erreakzio guztietan izaten den molekula batetik abiatzen da, azetil-Co A-tik, alegia.Lipidoetan beste printzipio oinarrizkoetan baino errazago ulertzen da izaki biziak gai bakunetatik gai organiko konplexuak sortzeko gauza izatea (anabolismoa, alegia).
Lipidoen sintesia inon baino nabarmenagoa da animalien azilglizeridoetan (gantzetan, alegia). Izaki horiek ezin dute erreserba polisakarido (glukogeno) askorik metatu, polisakaridoaren molekularen bolumenarekin zerikusia duten arazo batzuk direla eta (oso adartsua izatea, eta, beraz, metatzen zaila); izan ere, animaliak bere gorputzaren zati handi bat gorde beharko balu biltegirako, arazo handiak ekarriko lizkioke horrek organismoari mugitzeko eta, oro har, behar bezala funtzionatzeko (espazioa galduko bailuke beste funtzio batzuetarako). Soluzio gisa, sobera irentsiriko gluzidoak eraldatu egiten dira, eta gantzak sintetizatzeko erabiltzen (gluzidoek baino energia ahalmen handiago baitute gantzek). Gainera, gantzek molekula bolumen txikiagoa dutenez, arazo gutxiago sortzen dute metatzeko orduan.
Horregatik esaten da pastelek eta gainerako gozokiek “asko loditzen” dutela, azukre soberakinak gantz bihurtzen baitira.
Lipidoek gai multzo heterogeneoa osatzen dute, baina, nolanahi ere, kimika izaera ezberdineko bi familia nagusi bereiz daitezke haietan: alegia, batetik, lipido saponifikagarriak, beren molekuletan gantz azidoak dituztenak, eta, bestetik, lipido saponifikaezinak, gantz azidorik gabeak, eta isopreno molekulatik eratorriak. Bigarren famila horren barruan era askotako hormonak daude.
Bai batzuek bai besteek garrantzi handiko zeregina dute, eta haien sintesia funtsezkoa da izaki bizientzat.- Lipido saponifikagarrien anabolismoa Osaeran antzeko ezaugarriak badituzte ere, gai multzo heterogeneoa osatzen dute lipido saponifikagarriek, eta espezialistei bakarrik dagokie biosintesi bideen deskripizoa.Hemen, orain, lipido saponifikagarri ugarienen –gantzen– anabolismoa deskribatuko da adibide gisa.
Gantz azidoez eta glizerinez osatuak daude gantzak. Bi gai horiek baturik gantza lortuko bada, osagaietako bakoitza sintetizatu behar da lehenbizi.

Glizerinaren sintesia ( 1. irudia ).

Gluzidoen katabolismotik abiatzen da, glukolisian sortzen den dihidroxiazetonafosfatotik hain zuzen. Metabolismoaren beste erreakzio batzuetan lortzen den NAD + erreduzituaren (NADH+H + ) ahalmen erreduzitzailea beretzen du gai horrek, eta glizerol-3-fosfato bihurtzen da. Gai hori da –eta ez glizerina– gantz azidoetara lotzen dena azilglizeridoa sortzeko.

Gantz azidoen sintesia

Lipidoen molekula osaera ere ez da guztietan berdina, baina karbono atomo pare bat dutenak dira izadian ugarienak. Dena den, kate bakoitiko gantz azidoak ere badira.
Gainera, talde bakoitzaren barruan, karbonoen arteko loturak izan daitezke bakunak (aseak), edo izan daitezke beste era batekoak (bikoitzak gehienetan, asegabeak).
Nola egiten ote da hainbeste gai elkartu motaren sintesia? Ikerketen arabera, badirudi bide bakarra dagoela: alegia, azido palmitikoa (16 karbono atomoko molekula) sortzen dela, eta horren eraldatzetik sortzen dela gero izaki bizietan azaltzen den gantz azidoen aukera zabal hori.
Zelularen zitoplasman gertatzen da gantz azidoen sintesia, entzima talde (bai fisikoan bai funtzionamenduan) elkartu batek —gantz azidoa-sintetasa konplexuak— parte hartzen duela. Katabolismoaren erreakzioetan askatzen den azetil-Co A-tik abiaturik egiten da.
Azetil-Co A-k, berez, lehenengo erreakzioan bakarrik parte hartzen du, eta molekula bazkatzailetzat har daiteke. Animalietan zuzenean sartzen da erreakziora; bakterioetan eta landareetan, berriz, A koentzimaz libratu behar da, eta proteina azilo-garraiatzaile batekin lotu behar da, “Acyl Carrier Protein” (ACP) delakoarekin, alegia, azetil- ACP emateko.Gantz azidoaren katea luzatuko bada, beste molekula batekin lotu behar da azetil- Co A, malonil-Co A-rekin.Azetil-Co A azetil-Co A-karboxilasa entzimaren bidez deskarboxilaturik (hots, CO molekula bat gehiturik), sortzen da 2 malonil-Co A.
Entzima horrek biotina bitamina erabiltzen du koentzima gisa. Bitamina hori falta edota gutxi dutenen patologian, dermatitisa, giharretako mina, anemia eta depresioa azaltzen dira. Bitaminarik ezean, ezin dira zeluletako mintzak eratzeko beharrezkoak diren gantz azidoak sintetizatu. Eta, hala, zelula zatiketa edota metabolismo biziko ehunetan handiagoa da kaltea besteetan baino (gastu hori dela eta, gaiak eta gihar eta kirio zelulak ordezkatu beharko dira).
Bakterioetan eta landareetan (3. irudia), ACP proteinari ere lotu behar zaio malonil-Co A, eta A koentzima askatzen du eta malonil-ACP ematen.
Gantz azidoaren lehenengo luzatze erreakzioan, azetil-Co A eta malonil-Co A elkartzen dira (azetil-ACP eta malonil-ACP (4.
irudia), hala dagokionean), eta CO moleku- 2 la bat eta A koentzima galtzen dira (bakterioetan eta landareetan ACP galtzen da beti), azetoazetil-Co A emateko (erreakzio horretan eta hurrengoetan, landare eta bakterioentzat, -Co A erroaren ordez -ACP erabiltzen da).
Lehenengo erreakzioaren ondoren, azetoazetil-Co A-k ahalmen erreduzitzailea beretzen du beste erreakzio metaboliko batzuetan lorturiko NADP + erreduzitutik (NADPH+H+), eta ß- hidroxibutiril-Co A ematen du. Baldin eta ur molekula bat galdu eta krotonil-Co A bihurtzen bada, NADP +-tik ahalmen erreduzitzailea hartzen du berriro, eta butiril-Co A ematen du.
Hortik aurrera errepikatu egiten da erreakzio saila, eta dagoenari beste malonil-Co A (edo malonil-ACP) molekula bat eransten zaion bakoitzean, luzatu egiten da gantz azidoa.
Hala beraz, Lynenen helize katabolikoaren kontrakoa ematen du erreakzio sailak, espira bakoitzean bi karbono atomoko segmentu bana eransten diola lehengoari.
Malonil-Co A-ren hirugarren karbonoa CO gisa galtzen da. Prozesu horren guztiaren 2ondorioz 16 atomo karbono dituen molekula bat lortzen da, palmitoil-Co A deitua. Gantz azido-sintetasa konplexuaren erretroinhibitzaile gisa funtzionatzen du gai horrek, eta bertan behera uzten du luzatze erreakzioa.

Gantz azido asetuen sintesia

Hamasei karbono atomo baino gehiago dituzten gantz azidoen kasurako da berau.
Luzatzeaz arduratzen diren entzima sistemetako bat mitokondrietan dago, eta bestea erretikulu endoplasmatikoan.
Erreakzio bakoitzean azetil-Co A molekula gehiago beretzen du palmitoil-Co A-k.
Erreakzio espiretako bakoitzean sortzen den gaiak ahalmen erreduzitzailea bereganatzen du NADP + -tik, ura galtzen du, eta ahalmen erreduzitzailea hartzen du berriro (azido palmitikoaren sintesian gertatzen den bezala).

Gantz azido asegabeen sintesia

Gantz azidoek lotura bikoitz bat besterik ez dutenean katean (monoenoikoak), sintesiaren bi aldaera daude: bata bakterio jakin batzuetan besterik egiten ez dutena, eta bestea, berriz (aldaerekin baina), gainerako izaki biziek, bakterio asko barne, egiten dutena.
Organismo gehienek asegabetze oxidatzailea egiten dute. Hau da, kate barruko bi karbonori loturiko hidrogeno bana erorrarazten dute, ura askatu eta beste lotura bat sortzeko (bikoitza, bakuna izan ordez) karbono horien artean.
Proteina espezifiko batzuek (zitokromoak)elektroiak garraiatzen dituzte prozesu horretan. NADP + erreduzituan hasten da erreakzioa, eta zitokromo kateari bakarrik uzten dizkio elektroiak (H+-ak, berriz, mitokondriaren matrizean edo erretikuluaren barruan geratzen dira); horietako azkenak oxigenoari pasatzen dizkio elektroiak (zein bere H +-rekin, zeinak askatuak izan ziren ingurunetik hartzen baitira), eta gantz azidoaren bi hidrogeno atomoak, bi ur molekula emateko.Azido palmitoleikoa eta oleikoa dira bide horretatik sortzen diren bi gantz azidoak.
Bakterioek darabilten metodoari bide anaerobikoa esaten zaio, eta gantz azidoaren sintesian sortzen diren ß-hidroxiazido bitartekarietakoren baten ura galtzea dakar (7. irudia).Lotura bikoitz bat baino gehiago duten gantz azidoak (polienoikoak) ez dira aurkitzen bakterioetan, baina bai ordea landareetan eta animalietan. Lau familia nagusitatik datoz guztiak, azido palmitoleikotik, oleikotik, linoleikotik eta linolenikotik eratorriak.
Familia berekoak bereizteko, CH 3 - (metilo) muturraren eta ondoko lotura bikoitzaren artean dagoen karbono atomo kopuruari begiratzen zaio.Gantz azido hauen sintesi sistemak ez du zailtasunik (8. irudia). Beste lotura bikoitz bat sortzeko asegabetze oxidatzailea aplikatzen zaie dagokien ikatzei; gainera, beste aldaera batzuk ere sor daitezke bi karbonoko segmentu gehiago gehituz aseen sintesirako deskribatu den erreakzio multzoaren bitartez.
Horixe gertatzen da itsasoko organismo askotan. Haien eraketan gantz azido-sintetasa konplexuak hartzen du parte. Karbono atomoetan kopuru bikoitia dutenekiko alde bakarra da kasu honetan molekula bazkatzailea azetil-ACP izan ordez propionil-ACP (hiru karbono atomo ditu) izatea. Erraz asko uler daitekeen bezala, lehenengo erreakzio txandatik 5 karbono atomoko molekula bat lortzen da. Luzatze bakoitzean bi karbonoko segmentuak gehituko balira, karbono kopuru bakoitiko molekula bat lortuko litzateke beti.

Gantzen sintensia

Hiru urratsetan egiten da; lehenengoan, glizerol-3-fosfatoak A koentzimari (azil-Co A) loturiko bi gantz azidorekin erreakzionatzen du, eta A koentzimako bi molekula askatu eta gero, fosfodiazilglizerido bat ematen du. Horrek ur molekula bat beretzen du, eta fosfato taldetik askatzen da diazilglizerido bat emanez. Azkenik, beste azil-Co A bat beretzen da, eta triazilglizeridoa edo gantza sortzen da (A koentzima askatuz).
Gantz ehunek eta gibelak gantz asko ekoizten dute, baita ugaztunen ugatz guruinek ere (esnea, adibidez, gantz tanta asko dituelako eta gantzak argia difraktatzen duelako da zuria).- Lipido saponifikaezinen anabolismoa Lipido mota horiek saponifikagarriak baino are heterogeneoagoak dira, eta, beraz, haiek sintetizatzeko, modu edo bide asko daude, baina isoprenoaren errepikapenetik eratorriak guztiak. Hori dela eta, molekula horren sintesia deskribatuko da hurrena (10.
irudia).
Azetil-Co A-tik abiatzen da sintesia. Gai horren bi molekula elkarrekin batzen dira azetoazetil-Co A emateko. Azetoazetila, gero, beste azetil-Co A bati lotzen zaio, baina CH - (metilo) muturretatik beti, 3 “buruz buruko lotura” deituaren bitartez.
Elkartze horren ondorioz hidroximetil-glutaril-Co A sortzen da, zeinak ahalmen erreduzitzailea hartzen baitu NADP +-tik, eta azido mebalonikoa ematen du. Azido mebalonikoak bi fosfato talde hartzen ditu ATP banatik, eta azido 5-pirofosfomebaloniko bihurtzen da. Azido 5-pirofosfomebalonikoak CO molekula bat galtzen du, ATP 2 batetik energia hartzen du beste lotura bat eratzeko (molekulan lotura bikoitza eratzen dela), eta azido 3-isopentenil-pirofosforiko bilakatzen da. Molekula hori hainbat alditan kondentsatuko da lipido saponifikaezinak emateko.