Bioelementuak eta biomolekulak

Bioelementuak materia bizian aurkitzen diren elementu kimikoak dira. Hirurogeita hamar inguru dira, eta honela sailkatzen dira:

← Lehen mailako bioelementuak, ezinbestekoak dira biomolekula organikoak eratzeko: oxigenoa, karbonoa, hidrogenoa, nitrogenoa, fosforoa eta sufrea.

← Egokiak dira hurrengo propietate físiko-kimikoak dituztelako ←

1. Lotura kobalenteak,eratzen dituztelako euren artean elektroiak konpartituz . ←

2. C, N. eta 0 artean konpartitu daitezke 2 elektroi baino gehiago lotura bikoitzak eta hirukoitzak sortuz, molekulen aldakortasuna handituz .

←3. Elementu hauek masa txikikoak dira eta horregatik sorturiko lotura kobalenteak egonkorragoak izaten dira

←4. Karbonoen loturak , molekula desberdinetan egitura desberdinak sortzen dituzte hiru dimentsiotan.

←

Sufrea S :Zisteina- eta metionina- aminoazidoetan dago eta beraz, proteinetan ere. Bestalde, A koentziman ere agertzen da.

Fosforoa: P Nukleotidoetan eta azido nukleikoetan dago. Koentzimetan azaltzen da, eta mintz zelularretarako ezinbestekoak diren fosfolipidoetan ere. Izaki bizidunengan ugariak diren gatz mineraletan agertzen dira fosfato gisa.

Bigarren mailako bioelementuak, gainerakoak dira. Ezinbestekoak izan daitezke zenbait organismo bizi ahal izateko, baina ez beste batzuentzat

Magnesioa: Mg Klorofila-molekulan dago eta ioi gisa erreakzio biologikoen katalizatzailea da, entzimekin batera. Kaltzioa: Ca Eskeletoetan, kaltzio karbonatoetan dago. Ioi moduan (Ca++), muskuluen uzkurketan, odolaren koagulazioan eta nerbio-bulkadaren transmisioan hartzen du parte. Sodioa: Na Zelulaz kanpoko ingurunean sodio-ioi ugari dugu, eta ezinbestekoa da nerbio-bulkadaren garraiorako eta muskulu-uzkurketarako. Potasioa: K Gehiago egoten da zelula barruan; nerbio-bulkadaren garraiorako eta muskulu-uzkurketarako beharrezkoa da. Kloroa: Cl Anioia da, eta ezinbestekoa da odolean eta zelularteko likidoan uraren balantzea mantentzeko.

Oligoelementuak : Elementu kimiko multzo hau ( 60 oligoelementuak izaki guztien artean) oso proportzio txikian agertzen dira bizidunetan baino batzuk (14 elementu) bizidun guztietan aurkitu dira : burdina, manganeso, kupre, zink, fluorra, iodoa, boroa, silizio, Banadio, kromo, kobalto, selenio, molibdeno eta estainua .

Betetzen dituzten funtzioak hurrengo taulan daude :

1

Hierro Beharrezkoa klorofila sortzeko, katalizatzailea, erreakzio kimikoetan eta zitokromoak osatzeko ere, hauek parte hartzen dute arnasketa zelularrean eta hemoglobinan.

Manganeso Landare fotosintesian , uraren fotolisian parte hartzen duen elementua da .

Iodo Tiroxina hormona sortzeko beharrezkoa den elementua .Hormona honek metabolismoan parte hartzen du .

Flúor Hortzetako esmalteen eta hezurretako osagaia da .

Kobalto B12,bitamina sortzeko behar da , eta honekin hemoglobina sortzen da .

Silizio Landare ehunak eta konjuntibo ehuna sendotzeko balio izaten du ( gramineatan, )

Kromo Odoleko glukosan erregulapenean parte hartzen du intsulinarekin batera.

Zinc Bizidunetan, erreakzio askotan katalizatzaile bezala erabiltzen da .

Litio Kantitate egokitan depresioen prebentzioa egiteko balio du, neuro -transmisoreen iragazkortasunean parte hartzen duelako.

Molibdeno Landare entzimatan behar izaten dira.

Gatz mineralak

Substantzia mineralak hiru modutara aurki daitezke izaki bizidunetan:Hauspeaturik: egitura solidoa dira, disolbaezinak, eta eskeleto-eginkizun batbetetzen dute.Disolbaturik: disolbaturik dauden kristalak anioi eta katioietan disoziatzendira. Ioi horiek beren gazitasun-maila iraunkor mantentzen duteorganismoaren barruan eta haren pH mantentzen laguntzen dute.Molekula organikoekin asoziaturik: horren adibide bat fosfoproteinak edofosfolipidoak dira

Substantzia mineralek organismoetan dituzten funtzioak· Eskeleto-egiturak osatzea.· Dispertsio koloidalak egonkortzea.· Gazitasun-maila mantentzea barne-ingurunean.· Disoluzio indargetzaileak eratzea.· Ekintza zehatzak egitea, horiek egotea beharrezkoa baita proteinabatzuen jarduerarako: hala nola Fe2+ hemoglobinan, etab.

Ura

Materia biziaren substantzia kimikorik ugariena da, eta horrexegatik, izaki bizidunengan gertatzen diren erreakzio kimiko guztiak ur-ingurunean egiten dira. Dipolo izateak hidrogeno-loturak finkatzeko aukera ematen dio, molekula-multzoak osatuz, pisu molekular handiak lortuz eta likido baten gisa jokatuz.

2

Uraren ezaugarri nagusiak:

Ahalmen disolbagarri handia (ur molekularen polaritateari esker) - substantzien garraiobidea izaki bizidunen barruan eta metabolismoko erreakzio asko uretan gertatu.

Kohesio-indar handia du bere molekulen artean, hidrogeno-zubiei esker, eta horrek azalduko luke likido konprimiezina izatea, gainazaleko tentsio handia izatea eta kapilaritate-fenomenoa gertatzea.

Bero espezifiko handia: bero handia behar da bere tenperatura handitzeko, eta beraz, organismoaren egonkortzaile termiko gisa jokatzen du.

Lurrunketa-bero handia: beharrezkoa da hidrogeno-lotura guztiak puskatzea likidotik gasera igarotzeko.

Dentsitate handiagoa egoera likidoan egoera solidoan baino: izotza ur gainean geratzen denez, gainazalean geruza termo-isolatzaile bat eratzen da, horren azpian bizia garatzeko aukera ematen duena.

Erreaktibotasun kimikoa(erreaktibo kimiko indartsua)- hidrolisia,urak lotura molekularrak hautsi.←

Disoluzioak

Izaki bizidunetan, egoera likidoa era askotako molekulek edo fase disolbatzaile bakarrean barreiatutako solutu ugarik osatzen dute, eta hori guztia ura izango litzateke.

Solutuei, pisu molekular txikia dutenean eta benetako disoluzioak osatzen dituztenean, kristaloide esaten zaie. Solutuen pisu molekularra handia denean, koloide esaten zaie eta dispertsio koloidalak eratzen dituzte.

Benetako disoluzioen propietateak.

← Difusioa: fluido baten partikulek beste batean duten banaketa homogeneoa izango litzateke, horiek elkar ukitzen ari direnean, partikulen etengabeko mugimenduaren ondorioz.

← Osmosia: kontzentrazio desberdineko bi soluzioen arteko disolbatzailea mintz erdiiragazkor batetik barrena igarotzea da, esaterako mintz plasmatikotik barrena. Disolbatzailea disoluzio urtsuenetik disoluzio kontzentratuenera mugituko da.

← Azidotasun-mailaren edo pH-aren egonkortasuna: azidotasun-maila kuantitatiboki neurtzen du eta honela definitzen da: pH= -log[H2O+]. pHaren balioak 0 eta 17 artean

3

dabiltza, eta pH = 7 dugu batez besteko balioa (pH >7, disoluzio basikoa; pH<7, disoluzio azidoa). Disoluzio indargetzaile edo moteltzaileek izaki bizidunen pH aldagaitz mantentzeko aukera eskaintzen dute, eta hori oso garrantzitsua da bizitzarako. Likido biologikoetan disolbatutako gatz mineralak ionizatu egin daitezke, H3O+ edo OH- sortuz, erantsitako azido edo baseen eragina indargabetzen dutelarik.

Dispertsio koloidalen propietateak:

← Gel-egoeran agertzeko gaitasuna: dispertsio koloidalak sol-egoeran ager daitezke (egoera likidoan) edo gel-egoeran (egoera erdi-solidoan).

← Biskositate handia: bere molekulen mugimendu erlatiboarekiko likido batek agertzen duen barne-erresistentzia.

← Indar adsorbatzaile handia: likido edo gas baten molekulen gainean solido baten gainazalak eragiten duen erakarpena.

← Tyndall efektua: nolabaiteko opaleszentzia ikus daiteke dispertsio koloidalak atzealde ilun baten gainean saiheska argitzean.

← Sedimentazioa: grabitazio-eremu indartsuen pean jartzen badira, bere partikulak jalki egingo dira.

← Dialisia: kristaloideen koloideak bereizi egiten dira molekula txikienak bakarrik igarotzen uzten duen mintz erdiiragazkor bati esker.

← Elektroferesia: partikula koloidalak gel batean barrena garraiatzea, eremu elektriko baten eraginaren ondorioz

4

GLUZIDOAK

Gluzidoak: kontzeptua, funtzio orokorrak• C, H eta O-z eratutako biomolekula organikoak

dira, batzuetan N, P edo S atomoak ere ager daitezke.

• Kimikoki polihidroxialdehidoak edo polihidroxizetonak dira, hau da, bi funtzio alkohol agertzen dira gutxienez funtzio aldehido edo zetona batekin lagunduta.

• Gluzidoen funtzio orokorrak bi motakoak izan daitezke: energetikoa (berehalako energia-iturri bezala edo erreserba bezala) eta egiturazkoa

Gluzidoak: sailkapena OSAK edo MONOSAKARIDOAK Ez dira beste sinpleago batzuetan deskonposatzen. C

atomoen kopurua 3 eta 8 artekoa da

OSIDOAK Monosakaridoetan deskonposa daitezkeen gluzidoak

HOLOSIDOAK monosakaridoz soilik eratuak

OLIGOSAKARIDOAK monosakaridoen kopurua txikia da (2,3,... 10 arte)

POLISAKARIDOAK monosakaridoen kopurua handia da. Ehundaka edo milaka monosakaridoez osatuak

HETEROSIDOAK Beraien molekulan monosakaridoez gain gluzidoak ez diren beste konposatu batzuk agertzen dira.

ISOMERIA

Isomeroak : formula molekular berdineko konposatuak dira, baina beren atomoen arteko loturak era desberdinean osatuta daude edota beren atomoak espazioan era desberdinean banatuta daude.

• Isomeria motak

Epimeroak

Aldehido funtzioa daraman karbonoa da 1. karbonoa, zetona funtzioa daramana izango da 2. karbonoa eta goitik dagoena izando da lehenengoa.Gluzidoek dauzkate karbono asimetrikoak, hau da,karbono bat asimetrikoa da lau erradikal ezberdinekin lotuta dagoenean, eta karbono asimetrikoak izateagatik diastereoisomeria aurkezten dute, hau da, epimeroak dira, isomero hauek ezberdintzen dira H eta OH kokapenaren arabera.

5

Isomeria optika

Gluzidoek karbono asimetrikoak izateagatik,disoluzioan gai dira argi polarizatua desbideratzeko, honela desbideratzen bada eskumarantz (+) izango dira eta ezkerretara bada,(-).

Monosakaridoak• Gluzido bakunenak dira, ezin daitezke hidrolisi bitartez deskonposatu. • Bere formula orokorra ( C H2 O)n da, hortik dator karbohidratoen izena, Cn(H2O)n moduan

adierazita “karbono hidratatua” itxura hartzen duelako.• Solido zuri eta kristalinoak dira, zapore gozokoak eta oso disolbagarriak uretan. • Monosakarido sinpleenak 3 C atomo dituzte, bata aldosa da, aldehido funtzioa duena eta

bestea zetosa, zetona funtzioa duena, biak triosak dira.

Interes biologikoa duten monosakaridoak.

Pentosak: naturan lau aldopentosa daude,D-ribosa eta D-2 desoxirribosa :azido nukleikoen osagaiak

Hexosak.

D-Glukosa: gluzidorik ugariena da; polimerizaturik erreserbako eta egiturakopolisakaridoak sortzen ditu.D-Galaktosa: aldohexosa; D-glukosarekin batera disakarido laktosa osatzen du.D-Manosa: aldohexosa.D-Fruktosa: zetohexosa; lebogiroa da eta b-D-fruktofuranosa gisa agertzen da.

Naturan pentosak eta hexosak uretan disolbatzen dira,orduan = O talde funtzionalak beste karbonoren OH talde batekin erreakzionatzerakoan hemiazetal izeneko molekula sortzen du, honen ondorioz ziklazioa gertatzen zaie

Ziklazioa egiterakoan karbono asimetriko berri bat agertzen da, lehenengo karbono aldosetan eta 2 zetosetan, karbono honi karbono anomerikoa deitzen zaio, eta bi isomero berriak agertzen dira α eta β,

6

Anomero α OH beherantz eta β OH gorantz kokatuta badaude karbono anomerikoan

Oligosakaridoak

bitik hamarrera bitarteko monosakaridoen elkarketek osatuak. Garrantzitsuenakdisakaridoak dira. Bi monosakaridoen elkarketak O-glukosidiko loturaren bitartez: adibidez maltosa lotura bi glukosa α ( 1 -> 4 )

Interes biologikoa duten disakaridoak hauek dira:maltosa _ glukosa + glukosaD-glukopiranosaren bi molekula dituela, almidoitik eta glukogenotik lortzen den α (1-4)loturaren bidez elkartuakZelobiosa _ glukosa + glukosaD-glukopiranosaren bi molekula dituela β(14), lotura bidez elkartuak, zelulosatik lortzendalaktosa _ galaktosa + glukosaβD-galaktopiranosil- α (14)- D-glukopiranosa, ugaztunen esnean libre aurkitzen delariksakarosa α D-glukopiranosil-(12)- βD-fruktofuranosa, azukre-kanaberan etaerremolatxan aurkitzen delarik.

Disakaridoetan, karbono anomeriko batek parte hartzen ez badu lotura egiterakoan, disakaridoek erredukzio – ahalmena izango dute, irudian ikus daiteken bezala (geziak adierzaten du libre dagoen karbono anomerikoa).

Beste aldetik, irudian dagoen disakaridoa, β( 1 4) loturaz osatuta dago, kasu honetan OH bat zegoen goitik eta bestea behetik.

Polisakaridoak

Monosakarido askoren elkarketak izango lirateke, O-glukosidiko loturaren bidez sortuak, lotura horren ondorioz ur-molekula bat galtzen dela. Monosakarido-mota bakarreko polimeroak baldin badira,homopolisakarido esaten zaie, eta monosakarido-mota desberdinez osatuak badaude, heteropolisakarido.Homopolisakaridoak

Almidoia _ Landareen erreserbako polisakarido bat da, milaka glukosa monosakaridoz osatua. Hazietan eta tuberkuluetan aurkitzen da, eta landareari energia erdiesteko aukera ematen dio, argiaren beharrik izan gabe.

Bi eratako polimeroek osatzen dute.

7

Amilosa: α (14). lotura bidez elkartutako maltosen polimeroa. Adarkatu gabeko egitura helikoidala da. Maltosa entzimaren eraginez, D-glukosa bihurtzen dira.Amilopektina: α (14) lotura bidez elkartutako maltosen polimeroa, α (16) adarkatzeak dituela,hamabi glukosatik behin. amilasa entzimek maltosak bereizten dituzte,maltasaren eraginez glukosa askatzen da.Glukogenoa _ Animalien erreserba propioko polisakaridoa. Ugaria da gibelean eta giharretan, eta dispertsio koloidalak osatzen ditu zelulan. α (14) lotura bidez elkartutako maltosen polimero bat da, α (16) gisako adarkatzeak dituela, zortzi edo hamar glukosatik behin. Entzima amilasek maltosak eta maltasek glukosa sortuko dute.Zelulosa _ Eskeleto- edo egitura-funtzioa duen polisakarido begetal hau zelula-paretaren elementu nagusia da. β (14) loturen bidez elkartutako β -D-glukopiranosen polimero lineal bat da. Zelulosa-kate hauek paraleloki antolatzen dira, hidrogeno-zubien bitartez elkartuz behin eta berriz zelulosa-zuntzak osatu arte. β loturari esker, gizakien digestio-entzimek ezin diote erasorik egin zelulosari, eta beraz, ez du inolako elikadura-interesik gizakiarentzat.Belarjaleek mikroorganismo sinbiontikoak dituzte digestiboan, hauek gai dira β loturak hidrolizatzeko eta honela belarjaleak gai dira belarra eta beste landaretatik elikagaiak ateratzeko.

Gluzidoen FuntzioakHainbat funtzio betetzen dituzte, eta horietako nagusiak honakoak dira:

Energia -iturriak dira, monosakaridoak(glukosa) arnasketa zelularraren bitartez mitokondrioetan, erregai moduan erabiltzen baititu organismoak berehalako energia lortzeko.

Egitura eta babes funtzioa ere betetzen dute, organismo batzuen exoeskeletoaren eta landareetan, zelulosak zelulen pareta osatzen du, zelulosaren zuntzak oso egonkorrak, Zurrunak, eta uretan eta disolbatzaile organikoetan disolbaezinak. Zuntza asko elkartzen direnez zelularen egitura gai dira mantentzeko, euskarri gisa aritzen baita landare eta algen zelula horman, honela, enborretan ere osagai nagusia da. Azido nukleikoen parte dira, adibidez gluzidoen aldaketak kondizionatzen dituzte RNAren eta DNAren arteko aldea,

Seinale zelularrean ere parte hartzen dute, glikoproteina eta glikolipidoak zelulen mintzen kanpoaldean kokatzen dira eta haiei esker zelulek ezagutzen dituzte organismo bereko zelulak edo hormonek haien ukipen-puntua ezagutzen dute.

LIPIDOAK

Kontzeptua: Lipidoak karbono, hidrogeno eta oxigenoz osaturiko biomolekulak dira, nahiz eta batzuk nitrogenoa eta fosforoa ere izan dezaketen.

8

Lipidoak oso talde heterogeneoa osatzen dute, hala ere, badute ezaugarri komunik:

- Disolbatzaile polarretan gutxi edo bat ere ez dira disolbatzen. - Disolbatzaile apolarretan (kloroformo, eter, bentzeno..) oso ondo

disolbatzen dira. Gainera, urak baino dentsitate txikiagoa dute.

Funtzio biologiko garrantzitsuak dituzte,

Erregaiak. Lipidoak oso konposatu energetikoak dira eta degradatu egiten ditugu energia lortzeko. Erreserba energetikoa osatzen dute. Zenbait ehunetan, zelulek energia lipido eran pilatzeko ahalmen mugagabea dute, glukogenoa pilatzeko baino handiagoa. Gainera, glukosatik baino energia gehiago askatzen da lipidoen degradaziotik. Lipidoen artean erregai garrantzitsuenak gantz azidoak dira.

Funtzio egiturala. Lipidoak zeluletako mintz guztien osagaiak dira. Zelula mintzei forma ematen diete. Lipido garrantzitsuenak fosfolipidoak dira. Ilean eta larruazalean ere daude, gu erasoetatik babestuz.

Isolatzaile termikoak. Animalien larruazalaren azpian gantz ehuna dago eta honek isolatzaile moduan jokatzen du, barneko tenperatura mantenduz nahiz eta kanpoko tenperatura hotz aizan.

Modulatzaile fisiolgikoak. Zenbait lipidok aktibitate fisiologikoen erregulatzaile bezala jokatzen dute. Hauen artean daude: bitamina liposolugarriak, koentzimak eta zenbait hormona.

Sailkapena: Lipido saponifikagarriak: gantz azidoak dituzte bere molekulan

– Bakunak: bakarrik C, H eta O-z osatuta

• Gantz azidoak

• Azilglizeridoak edo gantz neutroak

• Zeridoak

– Konplexuak: C, H eta O-z gain P eta N atomoak dituzte

• Fosfolipidoak

• Glukolipidoak

• Lipido saponafikaezinak: ez dute gantz azidorik

– Isoprenoideak

– Esteroideak

– Prostaglandinak

• Lipido konjokatuak: lipidoak beste sutantzia batzuekin elkartuak

9

Gantz-azidoak

Gantz-azidoak kate alifatiko luze batek osatutako

molekulak dira, eta mutur batean talde karboxilo bat dute.

Gantz-azido aseak: beren karbono-atomoen artean lotura bakunak besterik ez dituzte.

Molekula linealak dira.

Adibidez : Palmitikoa 16 C eta estearikoa 18 C

Gantz-azido asegabeak: lotura bikoitz bat edo batzuk

dituzte, eta horietan beren molekulek ukondoak dituzte.

Oleikoa 18 C eta palmitoleikoa 16 C

Propietateak

Disolbagarritasuna Gantz-azidoak anfipatikoak

edo bipolarrak dira. Horrek esan nahi du haien

molekula zati polarrak dituela (uretan

disolbagarriak) eta zati apolarrak (uretan

ez-disolbagarriak). Kate hidrokarbonatua

da zati apolarra, eta talde karboxiloak (-

COOH) talde polarra osatzen du.

Gantz-azidoak uretan sartzen direnean

haien molekula urarekiko duen

afinitatearen arabera orientatzen da: zati apolarra

goiko aldean, uretatik kanpo, eta zati polarra ur

barnean.

Urtze-puntua: Zenbat eta luzeagoa izan gantz-

azidoaren molekula (hots, zenbat eta pisu

molekular handiagokoa) orduan eta altuagoa

bere urtze-puntua. Era berean, zenbat eta lotura

bikoitz gehiago izan, are eta baxuagoa urtze-

puntu hori (horregatik likidoak dira insaturatu

gehienak)

Lipido saponifikagarriak

10

Gantz-azidoek eta alkohol edo aminoalkohol batek osatutako esterrak dira.

Lipido bakunak:

Azilglizeridoak:

• •Glizerol (glizerina) alkoholaren eta gantz azidoen arteko loturen bidez eratzen

diren esterrak dira.

• Esterifikazio erreakzioan alkoholaren –OH bakoitzari, gantz azido baten –COOH

taldea elkartzen zaio, ester lotura sortuz eta ur-molekula galduz.

• Monoazilglizeridoek gantz-azido bakarra dute; diazilglizeridoak, bi molekula; eta

triazilglizeridoek, hiru gantz-azidoen molekula.

Triazilglizeridoak, molekula apolarrak dira. Monoazilglizeridoek eta diazilglizeridoek

glizerinan, erradikal OH askeak izaterakoan polaritate apur bat daukate.

Olioak inguruko tenperaturan likidoak dira, haien osaketan gantz-azido asegabeek

parte hartzearen eraginez; landareetan egoten dira. Bilgorrak(sebos) solidoak

dira,batez ere animaliek dituzte eta gantz-azido aseek osatzen dituzte.

Azilglizeridoen funtzioak: Energiaren erreserba-funtzioa. Landareetan, bakuoloetan

metatzen dira, animaliengan gantz ehunetan gluzidoek baino bi aldiz energia kantitate

handiagoa ematen baitute gramoko.

 

Zeridoak: kate luze baten alkohol monobalente batekin gantz-azido bat esterifikatuz

lortzen dira. Liposolugarriak dira, eta funtzio babeslea dute xafla iragazgaitzak

(argizariak) osatzen dituztelako.

Lipido konplexuak:

Beren egituran, hidrogenoaz, karbonoaz eta oxigenoaz gain, nitrogenoa, fosforoa, sufrea

edo gluzido bat dute. Geruza bikoitz lipidikoak eratzen dituzte beren jokabide

anfipatikoaren ondorioz. Mintz-lipidoak dira.

Fosfolipidoak: Beraien molekulan az. fosforikoa

sartzen da. Lipido polarrak dira, beraz

anfipatikoak, badute mutur hidrofilo bat eta beste

mutur bat hidrofoboa. Mintz zelularrean oinarrizko

egitura osatzen dute

11

Ingurune urtarrean bi egitura-mota sortuz antolatzen dira: •Mizela esferikoak (2): buru

hidrofiloak kanpo aldera, ura ukitzen daudela •Geruza bikoitza edo xafla bimolekularra (1):

isats hidrofoboak barnealdera aurrez aurrez

ipinita.

Glukolipidoak: zeramida baten eta gluzido baten

elkarketa. Gluzidoaren arabera zerebrosidoak eta

gangliosidoak izan daitezke.

Lipido saponafikaezinakIsoprenoideak.

Isopreno izeneko hidrokarburo baten katea linealak edo ziklikoak dira.

•Zenbait landare-esentzia : mentola, geraniola, limonenoa.

•Fitola, deribatu alkoholiko hau klorofila-molekularen barruan aurkitzen da.

•Zenbait landare-pigmentu : karotenoak, xantofilak.

•A, E eta K bitaminak.

Esteroideak

Esteroideen oinarria esterano izeneko egitura ziklikoa da.

Kolesterola, esteroidetan ezagunena da

Mintz zelularraren osagaia. •Giltzurungaineko azaleko hormonak •D bitamina •Sexu

hormonak •Behazun azidoak

Lipido konjugatuak Lipoproteinak dira Lipidoen garraian eta metabolismoan hartzen dute

parte. •Ezagunenak HDL (dentsitate garaieko lipoproteina) eta LDL dentsitate baxuko

lipoproteina

12

PROTEINAKKontzeptua: Proteinak, karbonoz, hidrogenoz, oxigenoz eta nitrogenoz osatuak dira,

gehiengoek daukate sufrea eta beste elementu batzuk ere eduki ditzakete, hala nola

fosforoa,burdina etab….

Aminoazido izeneko monomeroen polimeroak dira, lotura peptidikoen bidez lotuak. Oso

molekula konplexuak dira eta haien pisu molekularra 6000 dalton baino handiagoa da.

Zeluletan molekularik ugarienak dira, %50a baino gehiago betetzen dute ura kenduz gero.

Tamainu handiko molekulak dira eta zelulen funtziorik gehienetan hartzen dute parte,

beren funtzioak hauek dituzten formaren araberakoa izanik.

Aminoazidoak

Aminoazidoa amino taldeaz (NH2) eta karboxilo

taldea (-COOH) osaturiko gai elkartua da eta

proteinak osatzen dituzten monomeroak deritze.

13

Karboxilo taldea (-COOH) duen karbonoa lehenengoa da, talde karboxilo bat (-COOH)

eta talde amino bat (-NH2) dituen karbonoari, karbono deitzen zaio. karbonoaren beste

bi loturak hidrogeno batekin eta R erradikala izeneko talde aldakor batekin saturatzen dira.

R hori nolakoa den kontuan izanik, zenbait aminoazido-mota bereiz ditzakegu:

Egitura kimikoaren arabera

R erradikalaren arabera bi taldetan sailka ditzakete:

alifatikoak: erradikala kate lineala da (glizina, alanina, serina, treonina, metionina,

balina, leuzina, isoleuzina, azido aspartikoa, azido glutamikoa, asparagina,

glutamina, lisina eta arginina)

aromatikoak: erradikala kate ziklikoa da (Fenilalanina, tirosina, triptofano, prolina

eta histidina)

Polaritatearen arabera

Aminoazidoek R erradikal polarra ala ez-polarra eduki dezakete:

R polarra: serina, treonina, zisteina, asparagina, glutamina eta tirosina

R ez-polarra: alanina, balina, leuzina, isoleuzina, prolina, fenilalanina, triptofano eta

glizina.

Haien beharraren arabera

Gizakiak aminoazido batzuk dietaren bitartez hartu behar ditu, ez baita gai horiek

sintetizatzeko. Aminoazido horiek esentzialak dira, eta gizakiaren kasuan hauek ditugu:

balina, leuzina, treonina, lisina, triptofano, histidina, fenilalanina, isoleuzina, arginina eta

metionina.

Landareek ez dute aminoazido esentzialik, denak sintetizatzen baitituzte. Bakterioek eta

animaliek, ordea, aminoazido batzuk dietaren bidez berenganatu behar dituzte.

Naturan aurki daitezkeen 20 aminoazidoak Konposatu hauek solido, kristalino eta

hidrosolugarriak dira. karbono asimetrikoa da, (Glikokola izan ezik, R = H delako), 4

erradikal ezberdinez lotuta delako,hau dela eta bi isomero bereizten dira. Izaki

bizidunengan guztiak L dira.

14

Aktibitate optikoak badituzte ere, hau da, argi polarizatua desbideratzeko gai dira.

Propietate kimiko bereziak dituzte, adibidez, disoluzio basikoetan azidoak bailira jokatzen

dute; eta azidoetan alderantziz.

Lotura peptidikoa eta peptidoak

Peptidoak lotura peptidikoaren bidez

loturiko aminoazido taldeari deritzo eta

honelaxe sailkatzen dira osaturiko

aminoazido kopuruaren arabera:

Oligopeptidoak (2 tik-10era):

Dipeptidoak, tripeptidoak,

tetrapeptidoak, penta...

Polipeptidoak (10etik gorantz)

Proteinak ( 100etik gorantz)

Egitura

Proteina baten organizazioa lau mailatan banaturik dago eta hauetako bakoitzak

aurrekoaren estruktura espazioan azaltzen du.

Lehen mailako egitura

Kate polipeptidikoen barruan aminoazidoek

duten segida linealari deritzo, beraz, zein

aminoazidok osatzen duten eta hauek zein

sekuentziatan (ordenatan) dauden adierazten

digute.

Lehen aminoazidoak (N) nitrogeno taldea aske

edukiko du eta azkenekoak (C) karboxiloa.

Izendatzerako orduan beraz N-lehen

aminoazidoa eta C-azken aminoazidoko bitartean dauden guztiak.

Bigarren mailako egitura

15

Egitura honek lehen mailako espazioan nola kokatzen den zehazten du, aminoazidoak

bata bestearekin lotuak direnean proteinen sintesian egitura konkretu bat hartzen baitute

espazioan beraien loturen biratze gaitasuna dela eta.

Bi motatakoak izan daitezke egitura hauek:

α-Helizea. Proteina gehienek hartzen duten itxura da.

Katea ardatz baten inguruan biratzen da, baina beti

eskuin alderantz, helize baten itxura hartuz. Oso

erregularra da eta beti neurri berdinak izaten ditu, bira

bat osatzeko 3,6 aminoazido hondar behar dira.

β- Konformazioa. Hemen katea ez da tolesten, kate

polipeptidikoaren zati desberdinak elkartu egiten dita

xafla baten itxura hartuz. Era honetako kateak ez du

egitura guztiz laua, zig-zag modukoa izaten da.

Gainera, egitura honetako bi kate elkartuz gero, β-orri

tolestu izena hartzen duen egitura bat sortzen da.

Hirugarren mailako

egitura

Polipeptido baten

bigarren

mailako estruktura bere buruarekiko

plegatzerakoan sortzen den egiturari deritzo.

Egitura hau proteinaren osaketa globala izango

litzateke, eta aurreko egiturek baldintzatzen

dute, era berean beteko funtzio biologikoa

baldintzatzen baita ere.

Zubi disulfuroak, Van de Waal-en indarrak,

hidrogeno-loturak, etab. elkarrekintzek eta

loturek mantentzen dituzte egitura hauek. Maila

honetan bi egitura mota aurki ditzakegu:

16

Haritsua: Iraunkorrak eta uretan disolbaezinak izaten dira, gehienetan egiturazko

funtzioa dute eta lamina luzea sortzen dituzte.

Globularrak: Uretan disolbatze modukoak dira eta funtzio dinamikoak dute zelulan;

entzimak, antigorputzak, zenbait hormona eta garraiorako proteina batzuk osatuz.

Laugarren maila

Proteina berdinak edo ezberdinak

elkartzen direnean eratzen den goi-

mailako proteinen (oligomerokoa)

egitura da. Proteina hau

azpiunitatez osaturik dago, hauek

beren hirugarren mailako

estrukturak mantentzen dituzte eta

hidrogeno zubiz eta elkarrekintza

hidrofobo eta elektrostatikoz loturik

daude. Hemoglobina eta entzima

batzuek honako egitura izaten

dute.

Propietateak

Desnaturaltzea: Proteina-egituraren aldaketari deritzo eta hau dela eta bere funtzio biologikoak galtzen ditu honako faktoreak direla eta: PH-ren aldaketak, tenperaturak 60 gradutik gora egiteak, etab. Desnaturaltzearen ondorioetako bat disolbagarritasunaren galera izango litzateke eta prezipitatu egingo dute, aldaketa eragin zuten faktoreak desagertuz gero, proteina birnaturalizatu egingo da,(tenperatura bada ez da posiblea) bere funtzio biologikoak berriro bete ahal izanez. Desnaturaltzerakoan, proteinak egitura primarioa bakarrik mantentzen du

Espezifikotasuna: Proteinak espezifikotasun handia dute, hau da, erreakzio eta funtzio oso konkretu batzuk betetzeko sortu dira. Espezifikotasun hau hirugarren mailako egitura dela eta eragiten da.

Espezie baten proteinak eta indibiduo baten proteinak ere espezifikoak dira, hau da, indibiduo bakoitzaren proteinak ezberdinak dira,

Sailkapena

Holoproteinak: Aminoazidoen hidrolisiz bakarrik sorturiko proteinak dira.

1.Histonak: ADN-arekin elkarturik daude, zelula eukarionteen unean.

Heteroproteinak: Aminoazidoen hidrolisiz eta beste osagai organikoz edo ez organikoz osaturiko proteinak dira. Zati proteinikoari talde peptidikoa deritzo eta zati peptidikoa ez denari talde prostetikoa.

17

Proteinen funtzioak:Proteinek funtzio ugari betetzen dute zelula eta organismoetan, aipatzekoak dira hurrengoak:

Entzimatikoa: Entzimek organismoetan ematen diren erreakzio metabolikoak ahalbidetzen dituzte eta entzima guztiak proteinak dira

Defentsa: Gaixotasunen aurkako babesa ematen diguten antigorputzak osatzen dituzte

Funtzio uzkurkorra : batzuen artean, Muskuluen uzkurdura eragiten duten aktina eta miosina muskuluen uzkurdura proteinez osatuak bai daude.

Funtzio energetikoa: ariketa gogorraren ondorioz edo goseteetan gluzido- eta lipido-iturriak agortzen direnean organismoak egiten duen prozesu neketsuenetariko bat delarik, proteina gramo bakoitzeko 4 kcal askatzen dira.

Garraioa: Gorputzeko likidoaren orekaren mantentze-lanetan parte hartzen dute eta oxigenoa eta burdina bezalako sustantziak garraiatzen dituzte, hemoglobinaren kasuan, adibidez edo elikagaiak zelulara eta zelulatik kanpo eramanez

Plastikoa: Beharrezkoak dira zelula-ehunen berrikuntzak, hazkuntza eta garapen garaian sortutako ehun berriek eta zauri, hezur-apurtze eta erredurek, besteak beste, sorturiko eguneroko desgastea konpontzeko. Kolagenoa hezur eta tendoien osagaia, elastina lotailuetan.

Hormonala : Zelula batzu gai dira hormonak jariatzeko eta hormonek, zelula egoki batera iristen direnean,haien ekintzak egiten dituzte. Hormona batzu proteinak dira adibidez Intsulina eta glukagona, intsulinak glukosaren zurgapena bultzatzen du eta glukagonak gibelan dagoen glukogenoa hidrolizatzen du glukosa askatuz odolera.

18

Azido NukleikoakAzido Nukleikoak. Azido nukleikoak funtsezko biomolekulak dira, karbonoz, hidrogenoz, oxigenoz eta fosforoz osatuta daude. Haien unitateak nukleotidoak dira.

Nukleotidoak

Nukleotidoak azido nukleikoen (ADN eta ARNren) oinarrizko osagaiak dira. Nukleotidoen polimerizazioak, hain zuzen, azido nukleikoak eratzen ditu.

Azido nukleikoa ren unitate egituratua. Bi eratakoak aurkitu ditzakegu; ribonukleotidoak (ARNkoak) eta desoxirribonukleotidoak (ADNkoak).

Hiru dira nukleotidoen osagaiak:

base nitrogenatuak: bi motakoak izan daitezke: Purina zein pirimidina benzenoaren deribatuak dira.

o purikoak: purinaren deribatuak. Adenina eta guanina dira

o pirimidinikoak: pirimidinaren deribatuak. Timina, zitosina eta uraziloa dira

19

o ARNn ez dago timinarik, uraziloa baizik.

pentosa bat. Bost karbono duen azukrea. Bi motakoak izan daitezke: erribosa (ARNn) eta desoxirribosa (ADNn).

azido fosforikoa, H3PO4formula duena.

Pentosa eta base nitrogenatuak osatzen duten unitatea nukleosidoa da; honi azido fosforikozko molekula bat elkartzen bazaio nukleotidoa agertzen da.Pentosa eta base nitrogenatuaren arteko lotura pentosaren lehenengo karbonotik (C-1) gertatzen da. Azido fosforikoa, berriz, pentosari lotzen zaio azukrearen bostgarren karbonotik (C-5).

Horretaz gain, zenbait nukleotidok funtsezko zeregina betetzen dute, molekula libre moduan, prozesu metaboliko askotan (AMP, ATP...)

Adenosin trifosfatoa edo ATP adenina, ribosa eta hiru fosfato taldez osaturiko nukleotidoa da, bizidun zelulei energia ematen diena. Esan liteke ATPa dela zelularen gordailu edo biltegi energetikoa, energia behar den edozein erreakzio biokimikotan ATP erabiltzen baita.

Azido Nukleikoak

Nukleotidoen polimero luzeak dira, bi eratako azido nukleikoak daude: DNA edo azido desoxirribonukleikoa eta RNA edo azido erribonukleikoa.

DNA

DNA edo azido desoxirribonukleikoa

Osagaiak

Base nitrogenatuak: adenina, guanina, zitosina eta timina Azukrea: desoxirribosa Azido fosforikoa

20

Egiturak

DNAren molekula batek duen egitura base nitrogenatuen sekuentziaren menpean dago, izan ere, DNAren informazio genetikoa baseen sekuentzia honetan dago.

Lau baseok zein ordenetan agertzen diren txit garrantzitsua da zelularentzat, orden hori organismoen programa genetikoa baita. Baseen sekuentzia ezagutzea, DNA sekuentziatzea, alegia, bere mezu genetikoa ezagutzea da.

DNAren LEHEN MAILAKO EGITURA:

DNAren nukleotidoen base nitrogenatuen sekuentzia da. DNAren BIGARREN MAILAKO EGITURA DNAren molekula nukleotidoen bi kate luzez osatuta dago, eta biok loturik, helize bikoitza eraikitzen du. Kate biak osagarriak dira, hau da, kate baten baseen sekuentzia ezagututa, berehala kate osagarriaren sekuentzia jakin daiteke

DNAren molekulan dauden bi kateak loturik mantentzen dira bi kateotan dauden base nitrogenatuetan loturak osatzen direlako. Loturok hidrogenozko zubien bidez burutzen dira, baina modu honetan bakarrik elkar daitezke: guanina-zitosina (hiru hidrogenozko zubiak) eta bestalde adenina-timina (bi hidrogenozko zubiak). Kromosomak eratzeko ADN katea Goi mailako estrukturak egiten ditu adibideak: Kromatina, funtsean, 100 Å ko zuntz izenekoez eratua dago, baina «perla-iduneko» ere esaten zaio. Zuntz hori, aldi berean, 20 Åko DNAren helize bikoitz batek eratzen du, histona izeneko proteina basiko batzuei elkartzen zaielarik. 100 Å-ko kromatina-zuntza nukleosomen segida bat da. Egitura hau histonen oktamero batek (lau eratako histonek

21

osatutako zortzi molekula) osatua dago, eta horren inguruan 20 Åko DNA zuntza kiribiltzen da, DNA espaziatzailearen zati batek bereizten duela.Kromatinaren lehen trinkotze-maila: 100 Åko zuntzaKromosoma baten trinkotze-mailarik txikiena da honakoa, eta 100 Å-ko zuntza H1 izeneko histona baten inguruan kiribilduz gertatzen da. Modelo honi solenoide esaten zaio.Hirugarren maila: begizta formako egitura-domeinuak. Nukleoan kromosomen trinkotze-maila hamar mila ingurukoa da

RNA

RNA erribonukleotido askoren loturaz eraikitzen da. Loturak, DNAren molekulan gertatzen den bezala, fosfodiester 5'-3' erakoak dira. RNA kate bakarreko molekula da, Ohikoa ez bada ere, birus batzuen RNA katea bikoitzekoa izan daiteke, gripearen edo HIESaren birusen kasuetan bezala.

RNA mota guztiak DNA sekuentzien kopiak dira; RNAren kokaleku, funtzio eta motak elkarri lotuak daude.

RNAren LEHEN MAILAKO EGITURA:

DNAren molekulan bezala, RNAren nukleotidoen base nitrogenatuen sekuentzia da.

RNAren BIGARREN MAILAKO EGITURA

Batzuetan katea berean sekuentzia osagarri batzuk elkartzen dira

RNA-MOTAK

Hiru ARN bereizten dira:

RNA MEZULARIA (RNAm)

Kate luzeak dira eta lehen mailako egitura dute. Mezularia izena, sintesi proteikoa egiteko mezua eramatetik dator. RNAm bakoitzak informazioa du proteina zehatz bat sintetizatzeko, sortu ondoren zitoplasmara pasa eta erribosmekin elkartuko da, non proteinara itzuliko den. Molekula horrek oso denbora laburreko iraupena du. Zelula eukariotikoetan RNAm molekulan bi zati bereiz daitezke:

- Exoiak, proteinak kodetzen dituzten baseen sekuentziak

- Introiak, informaziorik gabeko sekuentziak

22

RNA ERRIBOSOMIKOA (RNAr)

RNAr mota bakoitzak neurri desberdina du, bigarren eta hirugarren mailako egitura dutelarik.

Erribosomen azpi-unitateen osagaia da proteinez lotuta.

Proteinen sintesiarekin loturik daude.

RNA TRANSFERENTEA (RNAt)

Neurri txikiko molekulak dira.

Alde batzuetan bigarren mailako egitura du, hirusta itxura tipikoa hartzen duelarik.

RNAt-ren lana aminoazidoak batu eta RNAm molekularaino garraiatzea da, proteinak sintetizatzeko.

RNAt molekulak, RNAm-rekin lotzeko, hiru base nitrogenatu ditu; bere multzoak kodoi izena du eta RNAm-ren antikodoiarekin (aurrekoaren 3 base osagarriak) elkartzen da.  RNAt molekula

bakoitza aminoazido zehatz batera elkartzen da, kodoia adierazten duena

23