Biologia Batxilergoa 2

75
Biologia “Teoriek eta eskolek, mikrobioek eta globuluek, elkar jaten dute, eta borroka horri esker egiten du aurrera biziak”. M. PROUST (1871-1922) BATXILERGOA 2

description

Biologia Batxilergoa 2

Transcript of Biologia Batxilergoa 2

Page 1: Biologia Batxilergoa 2

Biologia

“Teoriek eta eskolek, mikrobioek eta globuluek, elkar jaten dute,eta borroka horri esker egiten du aurrera biziak”.

M. PROUST (1871-1922)

BATXILERGOA 2

Page 2: Biologia Batxilergoa 2

6. argitalpenaEusko Jaurlaritzako Hezkuntza, Unibertsitate eta Ikerketa sailak onetsia (1998-4-7)Erreformarako curriculum-materialen Zuzendari pedagogikoa:Ximon Goia

Euskararen arduraduna:Ane GoenagaAzalaren diseinua:IturriAzaleko irudia:Paisajea (1924-25), J. MiróDiseinua eta maketazioa:EREINIlustrazioak:Jose Antonio Ganzarain, Errikarta Lekuona, EreinArgazkiak:Ereingo artxiboa© Testua:

Jesus Aldaba, Arantxa Hueto, Josep Juni, Pedro Lopez© erein 1998

ISBN: 978-84-7568-758-2L. G.: SS/EREIN Argitaletxea. Tolosa Etorbidea 107. 20018 Donostia. T 943 218 300 F 943 218 311e-mail: [email protected]: Gertu. Zubillaga industrialdea 9. 20560 Oñati. T 943 78 33 09 F 943 78 31 33e-mail: [email protected]

Page 3: Biologia Batxilergoa 2

BiologiaBatxilergoa 2

Jesus AldabaArantxa Hueto

Josep JuniPedro Lopez

Page 4: Biologia Batxilergoa 2

UNITATE DIDAKTIKOEN ANTOLAKETA

Testuliburu hau zortzi unitatetan antolatuta dago, eta edukiak biologia zelularrari dagozkio

batez ere. Bi unitatetan ageri diren genetika formaleko eta eboluzioko edukiek, neurri batean,

errepikatu egiten dituzte lehen mailan landutakoak (Biologia-Geologiako partea). Gure ustez,

errepikatze hori bidezkoa da; izan ere, eduki horietan sakontzea hobeto dagokio Batxilergoko

maila honi.

Unitate bakoitzaren hasieran gaiari dagokion sarrera labur bat egiten da, gaiaren garapenean

zehar erantzungo diren galdera nagusien azalpen oso zehatza eginez. Sarrera horrek gaiari

atxikiriko argazki bat darama ondoan. Gainera, unitatearen indizeak gai horretan landuko

denaren ikuspegi orokorra izateko aukera ematen du.

Unitateko eduki zehatzetan sartu aurretik, gai horri buruz dituen ezagupenak zalantzan

jartzeko aukera ematen zaio ikasleari, “Zer dakit gai honi buruz?” atalaren bidez, bertan

hainbat galdera edo arazo aurkeztuz: oroitzapenezkoak, iritzien azalpenezkoak, kontzeptuen

arteko harremanezkoak eta abar.

Ondoren ezagupenen multzoa garatzen da Batxilergoko O.C.D.n proposatzen diren hiru

eduki- -motak landuz. Liburua osatzen duten unitate ezberdinen egituraketan diseinu irekiaren

aukera egin da, irakasleei eta ikasleei beren irakaskuntza-ikasketa prozesua antolatzeko aukera

ezberdinak ahalbideratzeko asmoz eta, beraz, testuak ez du irakurketa lineala, aldiz, eduki-

mota bat edo beste gehiago edo gutxiago lantzeko aukera ematen duten ataletan egituratzen da.

Azalpen-testu batek ematen digu, irudiekin osaturik, gai bakoitzeko kontzeptuen ildo

nagusia. Testuaren garapenak gai horretan oinarrizkotzat dauzkagun kontzeptuak azaltzen ditu,

eta “sakontzen” atalaren bidez gai horretako alderdi batzuetan sakondu nahi duen irakasle edo

ikasleari horretarako aukera ematen zaio. Sakontzeko testuak kolore urdineko marko

bikoitzaren barruan daude, errazago bereizi eta aurkitzeko.

Azalpen-testuan tartekaturik, bertan garatzen diren kontzeptuzko edukiekin zerikusia duten

era ezberdinetako jarduerak aurkitzen dira. Hartara, gaiari buruzko bere ezagupenak erabiltzeko

Page 5: Biologia Batxilergoa 2

aukera ematen zaio ikasleari, aldi berean prozedurazko eta jarrerazko edukiak ere azpimarratuz.

Jarduera hauek ere marko barruan aurkitzen dira eta koloredun hondoa dute testutik bereizteko

eta ohartarazteko. Bi eratako jarduerak eskaintzen dira: a) galdekizunak, gaiari buruzko

galderak, ariketa praktikoak: hipotesi ematea, esperientzien eztabaida, emaitzen eztabaidatzea,

adierazpen grafikoak egitea edota interpretatzea, etab. Atal honi dagozkion ariketak kolore

berdeko hondoa dute; b) irakurketa, gaiarekin zerikusia duten arlo ezberdinetako testuak

bilduz: garatzen diren gaiei loturiko zientziaren garapen historikoa, osasuna, industria eta beste

hainbat arlotako erabilerak, gizarte- eta zientzi esparruan izandako eztabaidak. Irakurketek

kolore lilako hondoa dute testuan.

Unitate bakoitzaren edo unitate-multzoen amaieran, hiru eratako jarduerak eransten dira:

laboratorioko jarduerak, gelako jarduerak eta proiektua. Lehen multzoan biltzen diren jarduerak,

gehienak laboratorioan egin beharrekoak dira, tresneria jakin bat behar dutelako, baina

simulazioak ere sartzen dira. Aukera nahiko zabala eskaintzen da, eta jarduera oso bideratuez

gainera, badira beste batzuk irekiagoak, eta horietan ikasleak berak eratu beharko du garapena.

Gelako jardueren atalean, testuan aurkitzen diren ariketen antzekoak sartzen dira, baina

oraingo honetan gai orokorragoak azpimarratzen dira, garatutako gaiaren alderdi ezberdinak

elkarlotuz.

Hirugarren taldean proiektu edo lan monografiko batzuk proposatzen dira, ikasleak

ikerketako zereginetara ohi daitezen. Ikasleak liburuko unitate guztietan proposatutako proiektu

bat aukera dezake.

Egileon ustez, eskaintzen diren elementuekin liburu honek era askotako nahikoa material

biltzen du, ikasleak Biologia gaiari ikuspegi zabal batetik ekin ahal izateko, kontzeptuzko,

prozedurazko eta jarrerazko edukiak landuz, eta aldi berean, ikaslegoaren heldutasun maila

kontuan izanik, irakurketa ezberdinak egiteko nahikoa elementu ditu.

Kapitulu bakoitza baliabideak atalarekin amaitzen da, eta bertan gaiaren ikuspegi osatuagoa

edo ezberdina eman dezaketen bideoak eta irakurketak aipatzen dira.

Page 6: Biologia Batxilergoa 2

AURKIBIDEA

Aurkezpena ........................................................................................................................... 5

1. Zelularen osagai molekularrak1. Bizitzaren kimikaz............................................................................................................... 13

1. Elementu eta molekula garrantzitsuak ikuspuntu biologikotik begiratuta............ 13

2. Molekula ez-organikoak: ura. .................................................................................. 17

3. Molekula ez-organikoak: gatz mineralak ................................................................ 23

4. Molekula organikoak ............................................................................................... 23

2. Gluzidoak eta karbohidratoak............................................................................................ 25

1. Gluzidoak. Kontzeptua eta sailkapena.................................................................... 25

2. Gluzido bakunak: monosakaridoak ........................................................................ 26

3. Disakaridoak............................................................................................................. 32

4. Gluzidoen makromolekulak: polisakaridoak.......................................................... 33

3. Lipidoak ............................................................................................................................... 36

1. Kontzeptua eta sailkapena....................................................................................... 36

2. Gantz-azidoak........................................................................................................... 37

3. Gantz-azidoak dituzten lipidoak ............................................................................. 39

4. Gantz-azidorik ez duten lipidoak............................................................................ 43

5. Lipidoen funtzioak ................................................................................................... 45

4. Proteinak.............................................................................................................................. 46

1. Kontzeptua................................................................................................................ 46

2. Proteinen monomeroak: aminoazidoak.................................................................. 46

3. Lotura peptidikoak ................................................................................................... 49

4. Proteinen egitura ...................................................................................................... 50

5. Proteinen propietateak............................................................................................. 57

6. Sailkapena................................................................................................................. 58

5. Azido nukleikoak ................................................................................................................ 61

1. Kontzeptua................................................................................................................ 61

2. Azido nukleikoen monomeroak: nukleotidoak...................................................... 61

3. Polinukleotidoak ...................................................................................................... 65

4. Azido desoxirribonukleikoa (DNA)......................................................................... 65

5. Azido erribonukleikoa (RNA) .................................................................................. 68

2. Zelula, bizitzaren unitatea1. Zer da zelula? Teoria zelularraren historia. ...................................................................... 79

2. Zelulak nola azter daitezke? ............................................................................................... 83

3. Zelula guztiak berdinak al dira? ......................................................................................... 88

4. Zelularen antolamendua ..................................................................................................... 89

5. Zelula eukariotikoen egitura............................................................................................... 90

1. Zelularen gainazala .................................................................................................. 90

2. Zitoplasma ................................................................................................................ 97

3. Nukleo zelularra ....................................................................................................... 105

6. Zelula prokariotikoaren egitura.......................................................................................... 111

Page 7: Biologia Batxilergoa 2

3. Metabolismo zelularra. Zelula barruko energi transformazioak.1. Metabolismoa ...................................................................................................................... 121

1. Kontzeptua................................................................................................................ 121

2. Erreakzio metabolikoen ezaugarriak....................................................................... 122

3. Entzimak ................................................................................................................... 127

2. Katabolismoa ....................................................................................................................... 136

1. Katabolismoaren faseak .......................................................................................... 136

2. Glukosaren katabolismoa ........................................................................................ 137

3. Beste bide kataboliko batzuk: energia beste molekuletatik lortzen .................... 150

4. Katabolismoaren laburpena .................................................................................... 152

3. Anabolismoa........................................................................................................................ 153

1. Anabolismoa autotrofoa eta heterotrofoa .............................................................. 153

2. Fontosintesia............................................................................................................. 153

3. Kimiosintesia............................................................................................................. 166

4. Bide anabolikoak zelula heterotrofoan .................................................................. 167

5. Anabolismoaren laburpena .................................................................................... 170

4. Zatiketa zelularra eta genetika1. Bizitzaren jarraitasuna ......................................................................................................... 181

2. Ziklo zelularra ..................................................................................................................... 182

3. Mitosia.................................................................................................................................. 183

1. Kontzeptua eta historia ............................................................................................ 183

2. Mitosiaren faseak...................................................................................................... 183

3. Zitozinesia................................................................................................................. 184

4. Animalien eta landareen mitosia. Desberdintasunak. ............................................ 185

5. Mitosiaren ondorioak ............................................................................................... 185

4. Meiosia................................................................................................................................. 187

1. Kontzeptua eta historia ............................................................................................ 187

2. Faseak ....................................................................................................................... 188

3. Meiosiaren esanahia ................................................................................................. 193

4. Gametogenesia ......................................................................................................... 193

5. Meiosia eta genetika............................................................................................................ 196

1. Herentziaren oinarri kromosomikoa ....................................................................... 196

2. Genetikako oinarrizko kontzeptuak........................................................................ 196

3. Karaktere baten herentzia........................................................................................ 198

4. Bi karaktereren herentzia......................................................................................... 202

5. Herentzia eta sexua.................................................................................................. 211

6. Bi alelo baino gehiago duten geneak ..................................................................... 217

7. Herentzia faktoreanitza edo poligenikoa................................................................ 217

8. Geneen baitan al dago dena? .................................................................................. 219

Page 8: Biologia Batxilergoa 2

5. Eboluzioa1. Aldakuntza........................................................................................................................... 231

1. Mutazioak ................................................................................................................. 232

2. Sexu bidezko ugalketa eta loturiko prozesuak ...................................................... 240

2. Populazioen genetika.......................................................................................................... 242

1. Sarrera ....................................................................................................................... 242

2. Populazioa ................................................................................................................ 242

3. Hardy eta Weinberg-en oreka ................................................................................. 243

4. Aldaketak populazioetan ......................................................................................... 246

3. Hautespen naturala ............................................................................................................. 249

1. Hautespen natural kontzeptua ................................................................................ 249

2. Hautespen-motak ..................................................................................................... 250

4. Espeziazioa. Espezieen jatorria........................................................................................... 255

1. Espezie kontzeptua .................................................................................................. 255

2. Espeziazioa ............................................................................................................... 255

5. Eboluzioaren teoriak ........................................................................................................... 262

1. Teoria sintetikoa....................................................................................................... 262

2. Oreka puntuatuak edo aldizkako orekak ............................................................... 262

3. Mutazio neutroak ..................................................................................................... 264

6. Herentziaren oinarri kimikoak1. Geneen izaera kimikoa ....................................................................................................... 273

1. Proteinak ala azido nukleikoak?.............................................................................. 273

2. DNAren aldeko frogak............................................................................................. 273

2. Geneen erreplikazioa.......................................................................................................... 276

1. DNAren erreplikazio-prozesua ................................................................................ 278

3. Geneen espresioa. Kode genetikoa eta proteinen sintesia............................................... 280

1. Gene bat - entzima bat ............................................................................................ 280

2. DNAtik proteinara .................................................................................................... 283

3. Transkripzioa. RNAren sintesia................................................................................ 285

4. Eukariotoetan transkribatutako mRNA itxuraldatzen eta heltzen.......................... 285

5. Kode genetikoa ........................................................................................................ 287

6. Proteinen sintesia ..................................................................................................... 289

4. Informazio genetikoaren aldaketak: mutazioak ................................................................ 294

5. Manipulazio genetikoa. Geneekin lanean. ........................................................................ 296

1. Geneak zelula batetik bestera transferitzen, berezko prozesuen bidez................ 296

2. DNAren egitura ikertzeko DNA errekonbinantearenmetodologian erabilitako teknikak.......................................................................... 300

3. Gene bat espezie batetik bestera transferitzeko DNAerrekonbinantearen metodologian erabilitako teknikak ........................................ 305

Page 9: Biologia Batxilergoa 2

6. Geneak kartografiatu eta sekuentziatu. Giza Genomaren Proiektua. .............................. 306

1. Giza genomaren tamaina eta ezaugarriak............................................................... 306

2. Genoma nola kartografiatu eta sekuentziatu.......................................................... 307

7. Geneak eta minbizia ........................................................................................................... 313

7. Mikrobiologia eta bioteknologia1. Mikrobiologia ...................................................................................................................... 327

1. Zer dira mikrobioak? Mikrobiologiaren historia. .................................................... 327

2. Mikroorganismoak nola behatu............................................................................... 331

3. Mikroorganismo prokariotikoak: bakterioak .......................................................... 335

4. Birusak ...................................................................................................................... 340

5. Beste mikroorganismo batzuk: algak, protozooak, onddoak, legamiak…........... 345

6. Mikroorganismoen metabolismoa ........................................................................... 349

7. Mikroorganismoen bizi-formak ............................................................................... 351

2. Bioteknologia ...................................................................................................................... 357

1. Bioteknologia zer da? Bioteknologiaren historia. ................................................... 357

2. Bioteknologia tradizionala ....................................................................................... 358

3. Bioteknologia mikrobiano industriala ..................................................................... 359

4. Injinerutza genetikoa: genetikoki eraldatutako

organismoen bioteknologia ..................................................................................... 362

8. Inmunologi sistema: gorputzaren defentsa-eta ezagutze-sistema1. Inmunitate kontzeptua........................................................................................................ 375

1. Ikuspuntu historikoa ................................................................................................ 375

2. Gorputzak arrotz zaionaren aurrean dituen defentsak .......................................... 377

2. Defentsa-mekanismo ez-berariazkoak ............................................................................... 378

1. Gorputzaren hesiak infekzioaren aurrean .............................................................. 378

2. Hantura, gorputzaren lehen erantzuna ................................................................... 379

3. Mekanismo berariazkoak: erantzun inmunologikoa ......................................................... 380

1. Kontzeptua eta ezaugarriak ..................................................................................... 380

2. Antigeno kontzeptua................................................................................................ 380

3. Inmunologi sistema .................................................................................................. 381

4. Erantzun inmunologikoa.......................................................................................... 384

4. Inmunologi sistemaren disfuntzioak .................................................................................. 397

1. Alergia eta anafilaxia ................................................................................................ 397

2. Gaixotasun autoinmuneak....................................................................................... 397

3. Inmunoeskasiak........................................................................................................ 398

5. Inmunologi sistemarentzako laguntzak ............................................................................. 402

1. Txertoak eta sueroak................................................................................................ 402

2. Antigorputz monoklonalak ...................................................................................... 403

3. Transplanteak ........................................................................................................... 404

Page 10: Biologia Batxilergoa 2

Izaki bizidunok elementu eta konposatu kimikoz osatuta gaude. Horien ezagupenak zien-tzialarien jakinmina piztu izan du beti eta bati baino gehiagori pasatuko zitzaion gogotik,izakion osagaiak ezagutuz bizitzaren azalpena baliabide kimiko hutsez emateko aukera.Baina ez dirudi horren erraza denik. Formula eta erreakzio kimikoz osatutako zerbait bainogehiago gara eta, zorionez.

Egia da, hala ere, bizitzaren kimika aztertu izanak, beste gauza askoren artean, izaki bizidu-nen funtzionamendua hobeto ezagutzen lagundu digula. Horregatik dira horren baliagarriakbiokimikako ezagutzak hainbat eta hainbat arlotan, nekazaritzan, medikuntzan, elikagaigin-tzan, ingurugiroan, etab.

Ezagutza biokimikoez jabetu ondoren, desilusioa hartuko du batek baino gehiagok izaki bizi-dun guztiok kimikoki oso antzekoak garela ikustean, alegia, osatzen gaituzten lehengaiak iaberdinak direla ikustean. Eta hori da, hain zuzen, biokimika arlo biologiko guztien bateratzai-lerik garrantzitsuena (bakarra ez bada) izateko arrazoia, bere baitan hartzen baititu organis-mo guztiak, zelulez eratutakoetatik birusetaraino.

Gaia amaitzean hiru galdera hauei erantzuteko moduan izango zara:

Zein elementu kimiko dira biologikoki garrantzitsuenak?

Zein dira izaki bizidunak eratzen dituzten molekulak?

Zein dira molekula horien funtzio biologikoak?

Page 11: Biologia Batxilergoa 2

Zelularen osagaimolekularrak

11

Biologia

1. Bizitzaren kimikaz

2. Gluzidoak edo karbohidratoak

3. Lipidoak

4. Proteinak

5. Azido nukleikoak

Grijalbo

Page 12: Biologia Batxilergoa 2

12

Osagaia Portzentaia

Ura % 65Proteinak % 18Lipidoak % 10Gluzidoak % 5Gatz mineralak % 1Bestelakoak % 1

1. Izaki bizidunok lurrazaleko harrietan dauden elementu kimikoberberak ditugu. Zergatik gara orduan harrietatik horren des-berdinak?

2. Ados al zaude hurrengo baieztapenarekin? “Konposatuorganikoek ezaugarri bereziak dituzte eta izaki bizidunek soi-lik ekoiztu ahal dituzte”.

3. Taula honetan lagun baten gutxi gorabeherako konposiziokimikoa daukagu.

Zer dakit izaki bizidunen osagai molekularrei buruz?4. Ondoko esaldiak argitu:

“Gure aitak azukrea du odolean”.

“Koipeki gutxiago jateko gomendatu didate, kolesterola duteta”.

5. Elikagaiak, definizioz, organismoak bizi-funtzioetarako behardituen substantzia kimikoak dira. Zein harreman dago zelu-len osagai kimikoen eta elikagaien artean?

6. Baliteke aurreko urteetan “janarien gurpila” egin izatea esko-lan. Janariak sailkatzeko balio du gurpil horrek, bakoitzarenelikagarritasunari eta funtzioari (plastiko, erregulatzaile edoenergetikoari) begira.

Gurpila aurrean duzula, izaki bizidunen osagai kimiko batzukaipatu eta beraien funtzioa azaldu.

7. Izaki-espezie bakoitzak bere proteinak ditu. Pertsonen arte-an ere, banako bakoitzak bere proteinak ditu, besterenetatikdesberdinak. Hori da, hain zuzen, organoen transplantean“errefusa” gertatzearen arrazoia.

Txahala bezalako izaki bizidun baten proteinak jateak ez du“errefusarik” eragiten. Zergatik?

11

Taulako konposatuak organikotan eta ez-organikotan banan-du.

Konposatu kimiko bakoitzaren ezaugarri bat edo beste aipa-tu.

Bestelakoen artean zein konposatu sartuko zenuke?

Page 13: Biologia Batxilergoa 2

13

1.Elementu eta molekulagarrantzitsuak ikuspuntubiologikotik begiratuta

Zelula bizidunek hainbat elementu kimiko dituz-

te. Elementu kimiko horiei bioelementu edo ele-

mentu biogeniko esaten zaie, eta materia biziga-

bean daudenak bezalakoak dira; baina, lurrazalak

100 elementu kimiko inguru izan ditzakeen bitarte-

an, bizidunek horietako 25 besterik ez dute.

Hidrogenoa HKarbonoa CNitrogenoa NOxigenoa OFosforoa PSufrea S

Sodioa NaMagnesioa MgKloroa ClPotasioa KKaltzioa Ca

Manganesoa MnBurdina FeKobaltoa CoKobrea CuZinka ZnBoroa BoAluminioa AlSilizioa SiBanadioa VMolibdenoa MoIodoa I

Bioelementuak

Elementu horietako seik (C, H, N, O, P, S), prima-

rio deritzenek, zelularen pisuaren % 99 baino gehiago

hartzen dute. Zientzialarien zalantzetako bat zera izan

da: zergatik ote dira sei elementu kimiko horiek, eta ez

beste batzuk, bizidunengan ugarienak. Erantzuteko

orduan, atomo horien konfigurazio elektronikoa erabili

izan dute azalpen gisa; izan ere, bizidunengan beha-

rrezkoak diren hainbat lotura kobalente iraunkor era-

tzeko, atomo horien konfigurazioek zenbait abantaila

eskaintzen baitute.

1. Bizitzaren kimikaz

C atomoak, oso txikia izateaz aparte, lau elektroi

ditu kanpoko geruzan eta, horri esker, lau lotura

kobalente sendo era ditzake beste atomoekin. Beste

atomo horiek C atomoak ere izan daitezke eta,

horrela, kateak eta eraztunak osa ditzakete, moleku-

la luze eta konplexuak eratu arte. Zelulan ugariak

diren beste atomoak ere txikiak dira eta oso lotura

kobalente sendoak eratu ahal dituzte.

Zelula batek karbono-konposatu desberdin ugari

izan ditzake, hala ere, teorikoki era daitezkeen guz-

tietatik gutxi batzuk baino ez ditu izango.

Zelulan dauden gainerako elementuak askoz ere

proportzio txikiagoan daude: bioelementu sekun-

darioak (Na, K, Ca, Mg, Cl, Fe) edo oligoelemen-

tuak (Cu, Mn, Co, I, Zn,...) izan daitezke. Azken

horien proportzioa % 0,1ekoa baino txikiagoa da.

Elementu horiek guztiek, kontzentrazio txikian egon

arren, funtzio garrantzitsu askoak betetzen dituzte

bizidunengan.

Biologia

C, O, H eta N molekula organikoen osagaiak dira;kasu honetan, alanina aminoazidoarenak.

Hidrogenoa

Karbonoa

Nitrogenoa

Oxigenoa

Grijalbo

Page 14: Biologia Batxilergoa 2

Gure konposizioa eta Lurrarenahorren antzekoak al dira?

Alderatu egingo ditugu, ondoren, gure konposiziokimikoa eta lurrazalarena, berori baita bizitza biltzenduen lur-geruza. Taulak bizidunengan eta/edo lurra-zalean dauden elementurik ugarienak biltzen ditu.

Bioelementu guztiak elkarren artean konbinatzen

dira zeluletan ditugun molekulak osatzeko. Moleku-

la horiek bereizteko metodo fisiko desberdinak era-

bil daitezke, hala nola, zentrifugazioa, iragazpena,

lurrinketa, kristalizazioa, dialisia, elektroforesia, kro-

matografia, etab. Izaki bizidunak eratzen dituzten

substantzia horiei biomolekula edo funts-gai deri-

tze.

1. Bizitzaren kimikaz

14

Biomolekulak edo funts-gaiak

Oxigeno molekularraNitrogeno molekularra

Ez-organikoak Karbono dioxidoaKonposatuak Ura

Gatz mineralak

Organikoak GluzidoakLipidoakProteinakAzido nukleikoak

Nik, bakterioek bezala?

Izaki bizidun desberdinen konposizio atomikoakalderatuko ditugu, gizakia, alpapa eta bakterioarena,adibidez. Konposizioak masaren ehunekotan daudeadierazita.

–Hiru izaki bizidun horien konposizio atomikoaalderatu. Barra-diagrama edo antzeko adierazpidebat erabili horretarako.

–Alderaketa egin ondoren zure ondorioak adierazieta goian duzun galderari erantzun.

Gizakia Alpapa Bakterioa

HidrogenoaH 9,3 8,7 10

Karbonoa C 19,4 11,4 12,2

Nitrogenoa N 5,1 0,8 3

Oxigenoa O 61,8 77,9 73,6

Fosforoa P 0,6 0,7 0,6

Sufrea S 0,6 0,1 0,3

99,8 99,6 99,8

–Zutabe biak alderatu. Barra-diagrama edo antzekoadierazpide bat erabili horretarako.

–Alderaketa egin ondoren zure ondorioak adierazieta goian duzun galderari erantzun.

–Materia biziduna eta bizigabea elementu berberekosatzen al dute?

–Elementuen taula periodikoa erabiliz, bizidunenganeta lurrazalean ugarienak diren elementuen artekoaldeak nabarmendu.

Izaki bizidunen eta lurrazalaren konposizioa(masaren ehunekoa)

Izaki bizidunengan Lurrazalean

HidrogenoaH 10 0,1

Karbonoa C 20 0,1

Nitrogenoa N 3,5 < 0,1

Oxigenoa O 62 46

Fosforoa P 1 < 0,1

Sufrea S 0,25 < 0,1

Kaltzioa Ca 2,5 3,5

Silizioa Si < 0,1 28

Burdina Fe < 0,1 5

Aluminioa Al < 0,1 8

Bestelakoak < 0,1 9

Bakunak

Page 15: Biologia Batxilergoa 2

C N O

1. Bizitzaren kimikaz

15

MMoolleekkuullaa oorrggaanniikkooeettaann oohhiikkooaakk ddiirreenn lloottuurraa kkoobbaalleenntteeaakk eettaa ttaallddee kkiimmiikkooaakk

KARBONO ESKELETOAK

LOTURA KOBALENTEAK

HIDROKARBUROAK

ERRESONANTZIA

Molekula organikoetako atomoak lotura kobalente bidezlotzen dira elkarrekin. Atomo bakoitzak lotura kobalentekopuru jakina osa dezake, antolaketa espazial jakin batez.

Karbono-kateak lotura bikoitzak izan ditzake.Lotura horiek karbono-atomo batean bai, etahurrengoan ez, baldin badaude, lotura-elek-troiak molekula osoan zehar mugituko dira,eta egitura, erresonantzia deritzan fenomenobatez egonkortuko da.

Konposatu zikliko batean erre-sonantzia gertatzen denean,eraztun aromatikoa eratzen da.

Honela adierazi ohi da: Benetako egitura, bi hauen artekoa izangoda:

Karbonoa hidrogeno-atomoekinlotzen denean, hidrokarburoakeratzen dira. Konposatu apolarrakdira eta, ondorioz ez dira uretandisolbatzen.

Metanoa

Gantz-azido baten katea-zatia:

Karbonoa oso garrantzitsua da izaki bizidunentzat, beste karbono-atomoekin loturakobalente sendoak era ditzakeelako, eta horrela, kateak, egitura adarkatuak eta eraztunakeratu.

Lotura bikoitzak ere osa ditzakete, baina beste antolaketaespazial batez.

C

C

C

C

C

C

C

CC

C

C

C

C

C

C

CC

C

CC

CC

CC

C

H

H

HH C

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

C N O

C N O

C

H

H

HH C

H

H

H

Metilo taldea

Page 16: Biologia Batxilergoa 2

1. Bizitzaren kimikaz

16

C-O KONPOSATUAK

FOSFATOAK

C-N KONPOSATUAK

Konposatu organiko askotan karbonoa oxige-noari lotuta dago. Adibidez:

Fosfato ez-organikoa azido fosforikotik(H3PO4) sortutako ioi egonkorra da. P edo Piikurren bidez adierazi ohi dugu.

Fosfatoa eta karboxilo taldea, edo fosfato bi, edo gehiago ere konbina daitezke.

Fosfatoa eta hidroxilo talde aske bat elkartzen direnean, fosfato esterra lor -tzen da.

Alkohola-OH taldeari, hidroxilotaldea esaten zaio.

C=O taldeari, karboxilotaldea esaten zaio.

-COOH taldeari, karboxilotaldea esaten zaio. UretanH+ ioia galtzen du eta-COO- ematen du.

Azidoaren eta alkoholarenkonbinazioz eratzen diraesterrak.

Aldehidoa

Zetona

Azidokarboxilikoa

Karbonoa eta nitrogenoa lotuta dituzten konposatu biaminak eta amidak dira.

Aminak uretan daudenean, H+ ioiekin konbinatzen diraeta positiboki kargatzen dira.

C

O

OH

+

CH2N C

O

N C

H

+ H20

Basikoak direla esan nahi du horrek.

Amina eta azidoa konbinatuz gero, amida lortzen da. Ami-nek ez-bezala, amidek ez dute kargarik uretan daudenean.

Nitrogenoa konposatu ziklikoetan ere ager daiteke, esaterako,base nitrogenatuetan. Adibidez: zitosinan.

Esterrak

Page 17: Biologia Batxilergoa 2

Zenbait izaki bizidunenur-edukia

Izaki biziduna Ur-portzentaiaGizakia 63Ibai-karramarroa 77Marraskiloa 80Lur-zizarea 88Marmoka 95Algak 90Esparragoak 93Espinakak 93Onddoak 91

2.Molekula ez-organikoak:ura

Ura da bizidunengan portzentaiarik handiena

bete tzen duen konposatua, organismoaren pisuaren

% 60-95 hartzen baitu, kasuaren arabera.

1. Bizitzaren kimikaz

17

Urik gabe ez dago bizitzarik. Izaki bizidunentzat

ura ezinbestekoa da, bi arrazoirengatik: batetik,

zelularen funtsezko osagaia delako eta, bestetik,

izaki askoren habitata delako. Ura oso ezaugarri

bereziak dituen substantzia da zalantzarik gabe, an -

tzeko formula duten beste molekula batzuekin alde-

ratu besterik ez dugu.

Urak dituen propietate bereziak egitura molekula-

rrari zor dizkio. Hiru dira nagusiki egitura molekular

horren ezaugarriak: tamaina txikia, polaritatea eta

molekulen artean loturak eratzeko ahalmena.

Polaritatea elektroien banaketa bereziaren ondorio

da. Banaketa horren eraginez oxigeno inguruak

karga negatibo ahula hartzen du, eta hidrogeno biak

dauden inguruak karga positibo ahula. Ur-molekula

bakoitzak, beraz, dipolo gisa jardungo du: bi mole-

kula hurbiltzen direnean, erakarpen elektrostatikoa

sortuko da kontrako zeinua duten aldeen artean eta,

erakarpen horren eraginez, lotura-mota bat eratuko

da bien artean, hidrogeno-zubia, hain zuzen ere.

Urik gabe ez dago bizitzarik.

Page 18: Biologia Batxilergoa 2

1. Bizitzaren kimikaz

18

Uraren ezaugarri kimikoak

HIDROGENO-LOTURAK

MOLEKULA HIDROFILIKOAK ETA HIDROFOBIKOAK

MOLEKULAK ELKARTU EGIN DAITEZKE ELKARREKINTZA HIDROFOBIKOEN ERAGINEZ

URA URAREN EGITURA

Urarena molekula polarra da.

Ur-molekularen karga osoa neutroaden arren, elektroiak molekulan asi-metrikoki banatuta daude. Hidroge-noen nukleoko elektroiak mugituegiten dira zertxobait oxigeno--nukleoaren eraginez; horren ondo-rioz, hidrogeno-nukleoen karganetoa positibo samarra da, eta oxi-geno-atomoaren ingurua negatibosamarra.

Ur-molekulak ioien eta beste molekula polarren inguruan biltzen dira polaritateareneraginez. Molekulok hidrofiliko eta hidrosolugarri direla esan ohi dugu.

Molekula apolarrek, aldiz, eten egitendute uraren hidrogeno-loturen bidezkoegitura hori. Molekula horiek hidrofobiko-ak eta uretan nahikoa disolbaezinak dira.

Talde hidrofobiko bik (edo gehiagok), urez inguratuta dau-denean, elkarrengana hurbiltzeko joera izango dute, horre-la gutxiago oztopatuko baitute uraren egitura.

Ur-molekulak aldi baterako elkartzen dira,hidrogeno-loturen bidez, sareak osatzeko.

Ur-molekula bi elkarrengana hurbiltzen direnean, polarizatuta egotean,hidrogeno-loturaz (edo hidrogeno-zubiz) ezagutzen dugun lotura-motazelkartuko dira. Lotura-mota honen indarra, kobalentearenaren 1/20 ingurukoada.

H

O

H

H O

H

δ+

δ+

2δ− δ+

2δ−

δ+

H

O

d+

d-

d+

H

d-

Eremuelektropositiboa

Eremuelektronegatiboa

Hidrogeno--lotura

Page 19: Biologia Batxilergoa 2

Uraren propietateak eta funtzioak

Propietatea Ezaugarriak Funtzio biologikoa

Disolbatzailea

Kohesioa eta atxikidura

Bero espezifikoaKonduktibitate termikoa

Lurrinketa-beroaeta urtze-beroa

Amoniakoaren egitura molekularra eta urarena oso antze-koak direla ikusi zutenean, bizi-prozesuetan behar dugunuraren ordez, amoniakoa erabiltzeko aukera aztertzen hasiziren. Amoniako-molekulak (NH3) hiru hidrogeno-atomoditu lotura kobalente bidez nitrogenoari lotuta, eta nitroge-noak, ur-molekulako oxigenoak bezalaxe, karga negatiboahula du. Hori horrela baldin bada ere, amoniakoak hiruhidrogeno eta nitrogeno bat dituenez, zati positiboaren etanegatiboaren arteko karga-desberdintasuna ez da ur-moleku-larena bezain handia; eta era ditzakeen hidrogeno-zubiak ereurak eratzen dituenak baino ahulxeagoak dira. Horrez gain,hidrogenoaren eta nitrogenoaren arteko erlazioa 3:1ekoadenez, amoniako-molekulek zaila dute elkarren artean sareaosatzea. Ondorioz, amoniako-molekulak ez dira urarenakbezain estu lotuta egongo, eta lurrintzerakoan askoz azkarra-go lurrinduko dira ur-molekulak baino. Hori da, agian, amo-

1. Bizitzaren kimikaz

19

Ed. Panamericana

Ura substantzia polarren disolbatzaile ona da,bai konposatu ionikoena, bai karga positibodunedo negatibodun zati polarrak dituztenkonposatu ez-ionikoena. Substantzia horieihidrofiliko esaten zaie.Substantzia apolarrak edo hidrofobikoak, aldiz,ez dira uretan disolbagarriak eta elkarren arteanbiltzeko joera dute, urarekiko interfaseak eratuz.

Substantzia baten molekulak elkarrengandikgertu mantentzeko gaitasuna da kohesioa.Kohesioa handiagoa da uraren kasuan bestelikidoen kasuan baino.Propietate horrek uraren atxikiduran ereeragiten du, hau da, beste substantzia batzuekinelkartzeko gaitasunean. Atxikidura erehandiagoa da uretan beste likidoetan baino.

Urak bero espezifiko handia etakonduktibitate termiko ona du. Horreneraginez, bero-energi aldaketa handia gertatuarren, uraren tenperatura ez da horrenbestealdatuko.

Bero biak handiak dira. Horrek esan nahi du,lurrin- edo likido-egoerak aldatzeko energi kan-titate handia hartu edo askatu behar duela urak.

– Erreakzio metaboliko gehienakgertatzen diren ingurua da.– Substantzien garraioa etadifusioa ahalbidetzen du.– Mintzen eraketan laguntzen du.

– Landareetako izerdiagarraiatzen du.– Xurgapena ahalbidetzen du.

– Organismoen tenperaturaerregulatzen du.– Beroa banatzen du.

– Tenperatura erregulatzeko baliodu (izerdia botaz, izozteariaurre eginez).

niakoan oinarritutako bizimodurik ez aurkitzearen arrazoia,Lurraren egurats primitiboan amoniako ugari egotea oso lite-keena den arren.

Urak bere egiturari zor dizkio dituen aparteko pro-

pietateetako asko, hala nola, gainazal-tentsio handia,bero espezifiko handia eta lurrinketa-bero handia. Tau-

lak laburbilduko dizkigu propietate horiek.

Zergatik ura, eta ez amoniakoa?

Page 20: Biologia Batxilergoa 2

Ura disolbatzaile gisa:dispertsioak eta disoluzioak

Dispertsio hitzak zera esan nahi du: substantziabaten partikula txikiak (fase sakabanatua edo solu-tua) beste substantzia baten baitan (fase sakabana -tzailea edo disolbatzailea) homogeneoki sakabanatu-ta daudela. Fase sakabanatzailea likidoa denean,disoluzioa izango dugu.

Fase sakabanatuaren partikulek zein tamaina duten,halako dispertsio-mota izango dugu:

– Dispertsio lodia

Fase sakabanatuaren partikulek 100 nm-tik gora-ko diametroa dute. Partikulok begiz edo mikros-kopio optikoz ikus daitezke.

– Dispertsio koloidala

Fase sakabanatuaren partikulek 1 eta 100 nmarteko diametroa dute. Ultramikroskopioz ikusdaitezke.

– Dispertsio molekularra

Fase sakabanatuaren partikulek 1 nm-tik behera-ko diametroa dute. Partikulak ezin dira ikusi.

Zelularen protoplasma disoluzio koloidala da gehienbat. Fase sakabanatuaren partikulak makromolekulakedo elkartutako molekula-multzoak (mizelak) izandaitezke.

Disoluzio koloidalak bi egoeratan egon daitezke:SOL egoeran. Benetako koloide-egoeran.GEL egoeran. Ura galdu duen koloide-egoeran.

SOL egoeratik GEL egoerara pasatzea zenbait fakto-reren mende dago, hala nola, pH, tenperatura, presioa,gatz-kontzentrazioa, eta abarren mende.

1. Bizitzaren kimikaz

20

Difusio-prozesuaren diagrama. Molekula ilunak eskuinaldera barreiatzendira eta molekula argiak ezkerraldera.

Urak badu beste propietate bat, taulan jaso ez duguna,eta zera da, uraren dentsitateak tenperaturarekiko ez-ohikoaldaketak jasaten dituela. Tenperatura jaistean, urarenden tsitatea, beste substantziena bezalaxe, handiagotu egi-ten da, eta maximora, tenperatura 4 °C-koa denean iristenda. Tenperaturak orduan jaisten jarraitzen badu, urarendentsitatea txikiagotzen hasiko da, azkenean, ur izoztuakur likidoak baino pisu espezifiko txikiagoa izan arte.

Zientzialarien esanetan, fenomeno hori oso onuragarriada animalientzat, batez ere Lurraren inguru hotzetan bizidiren animalia urtarrentzat.

–Nola azalduko zenuke zientzialarien adierazpen bai-kor hori?

Koloideek gelak eratzeko duten gaitasunari zor diz-kio zelularen protoplasmak bere propietate mekanikoguztiak: biskositatea, elastikotasuna, tentsioarekikoerresistentzia.

Ondoren, disoluzioek dituzten eta Biologian interes-garriak diren propietate batzuk aipatuko ditugu:

– Difusioa. Fluxu baten partikulak beste batenbarruan uniformeki banatzeari difusio deritza.Likido eta gasetan dauden partikulak mugimen-du etengabean daudelako gertatzen da prozesuhori. Difusioa gradientearen alde gertatzen dabeti, hau da, partikulak kontzentrazio handikoingurutik kontzentrazio txikiagokora mugitukodira.

Page 21: Biologia Batxilergoa 2

Mintz zelularrean zehar, oxigenoa, karbono dioxi-

doa eta beste molekula bakun gutxi batzuk soilik

barreia daitezke libreki. Difusio hori oinarri-oina-

rrizkoa da zelula barruko substantzien mugimendu-

rako.

1. Bizitzaren kimikaz

21

Osmosi-prozesuaren diagrama.Bi ur-disoluzioren artean mintz erdiragazkorra jartzen badugu, ura

disoluzio kontzentratuenera pasatuko daosmosi deritzan prozesuaren bitartez.

Disoluzio diluitutik (hipotonikotik) disoluzio kontzentratura(hipertonikora) ura pasatze horrek presio hidrostatikoa handiagotzea

ekartzen du. Bi disoluzio osmotikoki orekatuta daudenean,disoluzio isotonikoak direla esan ohi da.

Presio osmotikoa neurtzen. Disoluzio-zutabea hasierako maila berera eramateko pistoian eragin behar dugun presioak, disoluzioaren presio osmotikoarenneurria emango digu.

Ur distilatuaUra eta solutua

Mintzerdiragazkorra

Pistoia

Hodia

– Osmosia. Difusio-mota berezia da. Kontzen-

trazio desberdineko bi disoluzio elkarren

ondoan, tartean mintz erdiragazkorra dutela,

jartzen ditugunean gertatzen da. Mota horre-

tako mintzak disolbatzailearen molekulek soi-

lik zeharkatu ahal dituzte. Kontzentrazio des-

berdinak berdintzeko joerar i esker,

disolbatzailea (ura) disoluzio diluituenetik

kontzentratuenera joango da, mintza zeharka-

tuz.

Urak mintza zeharkatzean indarra egiten du, indar

hori ahultzeko behar den presio mekanikoari pre-

sio osmotiko esaten zaio.

Kontzentrazio desberdineko disoluzio bi aldera -

tzen baditugu, kontzentrazio handienekoa hiperto-

nikoa izango da kontzentrazio txikienekoarekiko

(hipotonikoarekiko). Bi disoluzio, kontzentrazio

berekoak eta osmotikoki orekatuak, disoluzio iso-

tonikoak dira.

Mintz plasmatikoak mintz erdiragazkor bezala

jokatzen duenez, zelula barnea kanpoko likidoekiko

oreka osmotikoa mantendu beharrean dago; izan

ere, kanpoaldea hipotonikoa bada, zelula puztu

egingo baita. Fenomeno horri turgentzia edo han-

padura deritza eta animali zeluletan mintz plasmati-

koa etetea eragin dezake. Kanpoaldea, aldiz, hiper-

tonikoa bada zelulak ura galduko du. Fenomeno

horri plasmolisi esaten zaio.

Page 22: Biologia Batxilergoa 2

Uraren ionizazioa. Azidoak eta baseak.

Disoluzioan H+ ioia (protoia) askatzen duen substan-tzia azidoa da. Adibidez:

1. Bizitzaren kimikaz

22

Uraren ionizazioa.

pHaren eskala.

Landare-zelulen turgentzia edo hanpadura eta plasmolisia.Ingurune isotonikoa Ingurune hipotonikoa Ingurune hipertonikoa

Azidoa Basea Protoia

Disoluzioan H+ ioia (protoia) hartzen duen substan -tzia basea da. Adibidez:

Basea Protoia Azidoa

Urak berak ionizatzeko joera du eta azido nahiz basebezala joka dezake.

Disoluzioen azidotasun-maila neurtzeko Sörensen-ekpH kontzeptua definitu zuen 1909 urtean. Honela hainzuzen: Hidrogeno-ioien kontzentrazioaren ([H+]) loga-ritmo hamartarra, zeinuz aldatua.

pH = -log10 [H+]

Zelula barruan erreakzio metabolikorik gertatukobada, pHa konstantea eta neutro samarra (6 - 8 bitarte-koa) izatea ezinbestekoa da. Izaki bizidun guztiekkonstante mantentzen dute barneko pHa soluzioindargetzaileen bitartez. Sistema indargetzaile horiekgisa honetako bikoteak izaten dituzte: azidoa-basekonjokatua. Bikote horrek H+ ioiekin konbinatzekojoera izango duenez, pHa konstante mantenduko da.Horrela, disoluzioko H+ ioien kontzentrazioa inoizhanditzen bada, azido-base bikoteak erretiratu egingoditu disoluziotik, eta kontzentrazioa jaisten bada, aska-tu egingo ditu.

10–1

10–2

10–3

10–4

10–5

10–6

10–7

10–8

10–9

10–10

10–11

10–12

10–13

10–14

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

NEUTROA

pH

AZIDOA

ALKALINOA

H+ kontzentrazioa(mol/litro)

Page 23: Biologia Batxilergoa 2

Bakterio tipiko baten (E. coli) eta ugaztun baten zelula tipiko batengutxi gorabeherako konposizio kimikoa

Zelularen pisu osoarekiko portzentaia

E. coli bakterioa Ugaztunaren zelulaUra 70 70Ioi ez-organikoak (Na+, K+, Mg2+, Cl-, etab.) 1 1Metabolito txikiak 3 3Proteinak 15 18RNA 6 1,1DNA 1 0,25Fosfolipidoak 2 3Beste lipido batzuk — 2Gluzidoak (polisakaridoak) 2 2Bolumen zelular osoa 2 x 10–12 cm3 4 x 10–9 cm3

Sistema indargetzaile garrantzitsuenak bi hauek dira:

– Fosfato sistema indargetzailea. Dihidrogenofosfato ioia (H2PO4

-) eta monohidrogeno fosfa-toa (HPO4

2-) duen oreka da. Sistema indarge -tzaile honek 7,2an mantentzen du zelula barru-ko pHa.

1. Bizitzaren kimikaz

23

3.Molekula ez-organikoak: gatzmineralak

Izaki bizidun guztiek dute gatz mineralen kantitatejakin bat. Gatz mineralak bi motatakoak dira. Batetikuretan disolbatu ezin direnak daude (kaltzio karbona-toa, kaltzio fluoruroa, kaltzio fosfatoa) eskeleto-orga-

noei gogortasuna emanez metatuko direnak eta, beste-tik, uretan disolbatu ahal direnak, disolbatu ahala ioi-tan disoziatuko direnak:

Katioiak: Na+, K+, Ca++, Mg++, NH4+

Anioiak: Cl-, H2PO4-, HCO3

-, SO42-

Gatz-ioien funtzioetako bat organismo barruko salini-tate-maila konstante mantentzea da. Hori, zer esanikez, oso garrantzitsua da, salinitatea aldatzen bada zelu-lei kaltegarri suerta dakizkiekeen fenomeno osmotiko-ak gerta daitezkeelako. Horrez gain, zelula barnekopHa konstante mantentzen lagun dezakete, disoluzioindargetzaile bezala jardunez. Gatz-ioi zenbaitek bestefuntzio espezifiko batzuk dituzte, hala nola, nerbio--kinadaren transmisioan edo muskuluen uzkurduranparte hartzea.

Oreka aldatzen denean, zelularen iragazkortasuna,kitzikagarritasuna eta urkurgarritasuna ere alda daitez-ke.

Zelula barruan [H+] handitzen bada, erreakzioa ezke-rraldera joango da, eta txikiagotzen bada, eskuinaldera.

– Bikarbonato sistema indargetzailea. Gizakiokodolean dugun sistema indargetzaile garrantzi -tsuena azido-base bikote hau da: H2CO3 - HCO3

-.Azido karbonikoak bikarbonato ioiak (HCO3

-)eta H+ ioiak emango ditu, eta era berean, odole-an disolbatuta dagoen CO2-arekin oreka man-tenduko du.

Odolean H+ gehiegi badago (azidosia), HCO3- ioiak

gehiegizko H+ ioiekin bat egin eta H2CO3 emango du,berehala deskonposatuko dena CO2 eta H2O emanez.

4. Molekula organikoak

Orrialde honetako taulan ikusten dugun bezala,molekula desberdin gutxi ditugu zeluletan. Urak zelulabizidunen pisuaren % 60tik 95era bitarte hartzen du etaioi ez-organikoek % 1 inguru. Gainerako guztia mole-kula organikoak dira.

Organismoetan lau molekula organiko desberdinegoten dira: gluzidoak, lipidoak, proteinak etaazido nukleikoak. Molekula horiek guztiek karbonoa,hidrogenoa eta oxigenoa dute; horiez gain, proteineknitrogenoa eta sufrea dute, eta azido nukleikoek etazenbait lipidoek nitrogenoa eta fosforoa.

Osagaia

Azidifikazioa

Neutralizazioa

Page 24: Biologia Batxilergoa 2

Proteinak, polisakaridoak eta azido nukleikoak (DNA eta

RNA) makromolekulak dira. Lipidoak, aldiz, ez daude makro-

molekulen barruan sailkatuta, nahiz eta, horien ezaugarri ba -

tzuk badituzten, hala nola, polimero lineal gisa sintetizatuta

egotea molekula txikiago batetik abiatuta (azetil-CoAren aze-

til taldetik, alegia) eta egitura handietan (mintzetan) antolatu-

ta egotea.

Makromolekulen ezaugarriak

Propietatea Polisakaridoak Proteinak Azido nukleikoak

104 – 106

Monosakaridoak (mota asko dago,baina ohikoenak gutxi batzuk dira.Makromole kula bakoitzak monosaka -rido-mota bakar bat edukitzea izatenda ohikoena, nahiz eta tarteka bimota txandaka ager daitezkeen).

Adarkatuta egon daitezke

Glukosidikoa

104 – 106

Aminoazidoak (20 motaarrunt dago. Molekula bakarbatean denak ager daitezke).

Ez dute adarkadurarik

Peptidikoa

104 – 1010

Nukleotidoak (5 motadago. DNAk 4 motabehar ditu, RNAk erelau).

Ez dute adarkadurarik

Fosfodiesterra

1. Bizitzaren kimikaz

24

Hona hemen hiru makromolekula horien beste propietate

komun batzuk:

– Azpiunitateen arteko loturak ura askatuz eratzen dira

(kondentsazioz).

– Loturak eratzeko energia behar da.

– Azpiunitateen arteko loturak apurtzeko ura behar da

(hidrolisia).

Masa molekularra Mt (tipikoa)

Azpiunitateak

Adarkatuta

Azpiunitateen artekolotura-mota

Page 25: Biologia Batxilergoa 2

25

1.Gluzidoak. Kontzeptua etasailkapena.

Gluzidoak izaki bizidunek dituzten osagai molekula-rretatik ugarienetakoak dira. Karbohidrato edo azukreizena ere eman ohi zaie. Formula enpiriko orokor gisaCx(H2O)y dute; x eta y hizkiek balio desberdinak harditzakete.

Hiru gluzido-mota nagusi ditugu: monosakaridoak,disakaridoak eta polisakaridoak. Oinarrizko unitateakmonosakaridoak dira, eta horietatik abiatuta, besteguztiak eratzen dira (ikus taula).

2. Gluzidoak edo karbohidratoak

GGLLUUZZIIDDOOAAKK

“AZUKREAK” POLISAKARIDOAK

MONOSAKARIDOAK DISAKARIDOAK

Propietate fisikoak

Sintesia

Formula orokorra

Propietate kimikoak

Molekula txikiak (Mt txikia)Zapore gozoaUretan disolbagarriakKristal-itxurakoak

Makromolekulak (Mt handia)Ez dute zapore gozorikUretan nekez disolbatzendira edo ezin dira disolbatuEz dute kristal-itxurarik

“Azukre bakunak”

(CH2O)nn=3–9

Denak erreduktore dira

Bi monosakarido loturaglikosidikoz elkartuta

Normalean C12H22O11(bi hexosa)

Batzuk erreduktore dira,beste batzuk ez

Monosakarido asko, loturaglikosidikoz elkartuta

Cx(H2O)y

Ez dira erreduktore

Biologia

Page 26: Biologia Batxilergoa 2

2. Gluzidoak edo karbohidratoak

26

C

C*

O

HH OH

CH OH

H

C

C*

O

HH OH

C*H OH

C*H OH

CH OH

H

C

C*

O

HH OH

C*HO H

C*H OH

C*H OH

C OHH

H

(C3H6O3)

(C5H10O5)

(C6H12O6)

Monosakaridoen sailkapena, talde funtzionalen (aldehido edo zetona taldearen) arabera eta karbono-kopuruaren arabera.

2.Gluzido bakunak:monosakaridoak

Monosakaridoen formula orokorra (CH2O)n da,non n hiru eta bederatzi bitarteko zenbaki osoaden. Zenbaki horrek karbono-kopurua zehazten du,eta horren arabera, triosak, tetrosak, pentosak, etab.izango ditugu.

Azukre monosakarido horiek aldehido edo zetonapolihidroxilikoak dira. Hidroxilo talde ugari etaaldehido edo zetona talde bakarra izaten dute, etahorren arabera, aldosak edo zetosak izango ditugu.Aldosak, zetosak baino arruntagoak dira.

Monosakaridoen propietate fisiko eta kimikoakaurreko orrialdeko taulan laburbildu ditugu.

Monosakaridoek bi funtzio garrantzitsu dituzte zelulabarruan: 1) arnasketa zelularrean oxidatzean energi itu-rri izatea, glukosa batez ere; 2) molekula konplexuago-en sintesirako oinarrizko unitate izatea, disakarido,polisakarido, azido nukleiko, eta abarren sintesirako,hain zuzen.

Isomeria

Isomeri fenomenoa monosakarido guztiek duten egi-turazko ezaugarri garrantzitsua da. Ezaugarri horrenondorioz, bi substantzia desberdinek formula moleku-lar bera dutenean, elkarren isomero direla esan ohidugu. Isomeria bi motatakoa izan daiteke: egituraz-koa eta espaziala. Egiturazko isomeriaren adibide gisaglukosa eta fruktosa ditugu: formula enpiriko beradute, C6H12O6, baina talde funtzional desberdinak.

H

CH OH

C

C

O

H OH

H

H

CH OH

C

C*

O

H OH

C*H

C

OH

H OH

H

H

CH OH

C O

C*HO H

C*H

C*

OH

H OH

CH OH

H

(C3H6O3)

(C5H10O5)

(C6H12O6)

Karbono-kopurua

TRIOSAK PENTOSAK HEXOSAK(3 karbono) (5 karbono) (6 karbono)

ALDOSAK

Glizeraldehidoa

Glukosa

Erribosa

ZETOSAK

Dihidroxiazetona

Fruktosa

Erribulosa

Page 27: Biologia Batxilergoa 2

Isomeria espaziala edo estereoisomeria zailagoa

da adierazten. Atomo edo atomo-talde berdinak

espazioan modu desberdinean kokatzen direnean

gertatzen da. Molekulako karbono bat edo gehiago

(formulan * batez adieraziak) 4 erradikal desberdi-

nekin lotuta dituzten konposatu guztien ezaugarria

da. Karbono horiei asimetriko deritze.

Irudian glizeraldehidoaren bi adierazpide ditugu.

Aldotriosa horren erdiko karbonoa asimetrikoa

denez, bi estereoisomero desberdin izango ditu.

2. Gluzidoak edo karbohidratoak

27

CH2OH

C

H

C

HO

O H

CH2OH

C

H

C

OH

OH

D-Glizeraldehidoaren eta L-Glizeraldehidoaren formulak.

C asimetriko bat edo batzuk izateagatik estereoi-

someroek aktibitate optikoa izaten dute. Azukre

horiek disoluzioan daudenean argi polarizatuaren

bibrazio-planoa desbideratzeko ahalmena dute,

horra hor aktibitate optikoaren nondik norakoa.

Argia eskuinaldera desbideratzen badu, azukrea

destrogiro izango da eta (+) ikurraz adieraziko

dugu; aldiz, ezkerraldera desbideratzen badu, lebo-

giro izango da eta (-) ikurraz adieraziko dugu. Iso-

mero optiko izena ere ematen zaie.

D eta L konfigurazioek, ordea, ez dute inongo

harremanik isomero destrogiro eta lebogiroekin. D

konfigurazioa duen edozein estereoisomero destro-

giro (+) nahiz lebogiro (-) izan daiteke, L konfigura-

ziodunak bezalatsu. Adibide bat ematearren glukosa

aipatuko dugu. Glukosak naturan duen ohiko forma

destrogiroa da eta fruktosak duena lebogiroa, baina

biek dute D konfigurazioa.

Isomeria optikoaren printzipioak.

Zientzialariek adostuta, monosakarido bakoitzaren

bi estereoisomeroei D eta L deritze. Zein den zein

jakiteko, aldehido edo zetona taldetik urrutien

dagoen C asimetrikoari erreparatu behar zaio: –OH

taldea eskuinean badu, D izango da, eta ezkerrean

badu, L. Bi forma horiei estereoisomero enantio-

morfo esaten zaie, bata bestearen ispilu-irudia

delako, ezker eskua eskuinarekiko den bezala.

Argi-iturria

Plano guztietanbibratzen duen argia

PolarizagailuaOptikoki aktiboa den likido edo

soluzioa duen hodia

“Argi polarizatuaren planoa”:plano bakarrean bibratzen duen argia

Argi polarizatu eta desbideratuaren planoa

Page 28: Biologia Batxilergoa 2

Monosakarido guztien formula nola idatzi

2. Gluzidoak edo karbohidratoak

28

D-Glizeraldehidoa

Eritrosa Treosa

Erribosa Arabinosa

Alosa Altrosa Glukosa Manosa

Xilosa Lixosa

Gulosa Idosa Galaktosa Talosa

Ikusten den bezala D-aldotriosatik abiatuta, bi D-aldotetro-sa lortuko ditugu 2. karbonoaren –OH taldea posizio des-

berdinetan dutela; D-aldotetrosa bakoitzetik bi D-aldopen-tosa lortuko ditugu, eta horrela etengabe.

CH2OH

CHO H

CH OH

C O

Dihidroxiazetona

D-Eritrulosa

Erribulosa Xilulosa

Alulosa Fruktosa Sorbosa Tagatosa

= Karbonilo taldea

= Hidroxilo talde sekundarioa

= Hidroxilo talde sekundarioa

= Bukaerako hidroxilo primarioa

D-ALDOSAK

D-ZETOSAK

Page 29: Biologia Batxilergoa 2

Naturan dauden ia monosakarido guztiak D forma-koak dira. Badirudi forma horren aldeko hautespenaegon dela naturan. Frogatu ahal izan denez, gainera,entzima askok nabaritu egiten dute desberdintasuntxiki hori, eta ez dute L formadun azukrerik onartzen.

2. Gluzidoak edo karbohidratoak

29

R C

O

H

+ R' O H R CH

OH

O R'

Hona hemen forma irekitik itxira pasatzeko urratsak:

A) Hemiazetala eratu.

Dagozkien L-aldosen eta L-zetosen formulak idatzi.

Ardoaren legamiarekin ikerketa batzuk egiten ari zirela,glukosa erabili zuten elikagai gisa. Denbora pixka batera,kontrakoa espero arren, hartzidurarik gertatu ez zela ikusizuten; legamiak glukosa elikagaitzat ezin erabili zuen sei-nale.

–Arazoa azaltzeko hipotesia eman. Hipotesia egiazta -tzeko esperimenturen bat proposatu.

Forma ziklikoak(Haworth-en adierazpideak)

Monosakaridoen molekulak formula irekien bidezadierazi ditugu orain arte. Izaki bizidunengan, ordea,substantzia horiek uretan disolbatzen direnean, karbo-no-eskeletoa tolestu egiten da eta eraztun-itxurako egi-tura hartzen du. Molekularen karbonilo taldeak etahidroxilo batek lotura hemiazetalikoa eratzen dute etaeraztun pentagonala (furanosikoa) edo hexagonala(piranosikoa) osatzen dute.

CO

CH OH

CHO

C

H

H

C

OH

H O H

CH2OH

HC

OH

CH

C

OH

HO

C

H

H

C

OH

H

CH2OH

O

1

2

3

4

5

1

2

3

4

5

H

Aldehidoa Alkohola Hemiazetala

D-Glukosa

B) Bosgarren karbonoaren tetraedroa biratu. Formalauan –CH2OH taldea –H atomoaren lekura, etaatomo hori eskuinera eramatea litzateke.

CH

C

OH

H

C

OH

HO

C

H

H

C

OH

HOH2C H

O

1

2

3

4

5

C) Eraztun hexagonala marraztu.

C

C

C C

C

O

1

23

4

5

D) Karbonoen eskuinean dauden taldeak eraztuna-ren azpian idatzi, eta ezkerrean daudenak goian.

C

C

C C

C

OH

OH H

H

CH2OH

OH

H OH

H

OH

1

23

4

5

6

γ

β forma berdina da, baina 1 karbonoaren –H eta–OH taldeak elkar trukatuta.

α-D-Glukopiranosa

β-D-Glukopiranosa

C

C

C C

C

OH

OH H

OH

CH2OH

OH

H OH

H

H

1

23

4

5

6

γ

Page 30: Biologia Batxilergoa 2

Monosakaridoen funtzio garrantzitsuenak

C3H6O3 triosak. Adibidez: glizeraldehidoa eta dihidroxiazetona.Arnasketa zelularrean, fotosintesian eta gluzidoen metabolismoaren beste bide batzuetan bitarteko dira.Glizeraldehidoa glizerina triazilglizeridoa (lipidoa)

C4H8O4 tetrosak.Naturan oso ez-ohikoak dira, gehien bat bakterioetan daude.

C5H10O5 pentosak. Adibidez: erribosa eta erribulosa.Azido nukleikoen sintesian.Koentzima batzuen sintesian, adibidez: NAD, NADP, FAD, FMN, A koentzima.AMP, ADP eta ATParen sintesian.Polisakarido batzuen sintesian.Erribulosa difosfatoa CO2ren hartzailea da fotosintesian.

C6H12O6 hexosak. Adibidez: glukosa, fruktosa, galaktosa eta manosa.Arnasketa zelularrean energi iturri dira. Glukosa arnasketaren substraturik arruntena eta monosakaridorikohikoena da.Disakaridoen sintesian.Polisakaridoen sintesian.

Eraztuna egitura irekiarekin alderatzean, karbono asi-metrikoen eskuinaldean dauden –OH taldeak, D-glu-kosaren plano hexagonalaren azpian daudela ikusikodugu, eta ezkerraldean daudenak, gainean. Kateaziklatu ondoren C asimetriko berri bat agertu zaigu,karbonilo taldea zuen karbonoa, hain zuzen. Karbonohorrek anomeriko izena hartuko du eta bi forma iso-meriko berri emango dizkigu (bi anomero). Bestelaesanda, D-glukosa irekia itxitakoan 1 karbonoko –OHtaldea bi posizio desberdinetan jar daiteke, plano gai-nean eta azpian. Horren arabera, bi isomero izangoditugu, alfa eta beta isomeroak, hurrenez hurren.Aurrerago ikusiko dugun bezala, txikia izanagatik, des-berdintasun horrek ondorio biologiko handiak ditunaturan.

2. Gluzidoak edo karbohidratoak

30

D-erribosa, D-fruktosa eta D-galaktosaren formula ire-kiak ezagututa, substantzia hauen formula ziklikoamarraztu:

β-D-erribofuranosa.

β-D-fruktofuranosa.

β-D-galaktopiranosa.

Azukreak ugariak dira frutetan.

Page 31: Biologia Batxilergoa 2

MMoonnoossaakkaarriiddooeenn zzeennbbaaiitt ddeerriibbaattuu

1. Erredukzio bidez:

2. Oxidazio bidez:

3. Ordezkapen bidez:

2. Gluzidoak edo karbohidratoak

31

Desoxiazukreak, –OH talde batenordez –H taldea jarriaz.

Polialkoholak-CHO (aldosa) -CH2OH-C=O (zetosa) -CHOH

Adibidea: D-2-desoxirribosa.DNAren sintesian erabilia.

Glukoazidoak-CHO (aldosa) -COOH-CH2OH (aldosa eta zetosa) -CHO

-COOH

Aminoazukreak2 karbonoaren -OH � -NH2

Adibidea: Azido askorbikoa (Cbitamina), azido glukuronikoa(polisakarido zenbaiten osagaia:goma, muzilagoak, horma zelula-rra).

Adibidea: D-glukosamina, kartila-goaren sintesian erabilia. N-aze-tilglukosamina, kitinaren sintesianerabilia.

2-desoxirribosa

CC

C

O

C

H

OH

CH2OH

HH

H

OH

H

1

23

4

5

O

COOH

H

OH

H

H

OH H

OH

OH

H

O

CH2OH

HH

HO OH

H

H

NH2

OH

H

O

CH2OH

HH

HO OH

H

H

NH

OH

H

C O

CH3

Adibidea: glizerola (glizerina).Lipidoen sintesian erabilia.

N-azetil glukosamina

D-glukosamina

Azido glukuronikoa

Page 32: Biologia Batxilergoa 2

C

C

C C

C

O

CH2OH

HH

OH OH

H OH

H

H

O

C

CC

O

C

CH2OH

H

OH

OH

H

H

CH2OH

C

C

C C

C

O

CH2OH

HH

OH OH

H

H

OH

H

O HCC

C

O

C

CH2OH

OH

OH

H OH

H

H

CH2OH

1

23

4

5

6

1

2

3 4

5

6

+H2O–H2O

2. Gluzidoak edo karbohidratoak

32

3. Disakaridoak

Bi monosakarido, hexosa-motakoak normalean, elka-rrekin lotzen direnean disakaridoa eratzen da, etaelkartu dituen loturari, lotura glikosidiko esaten zaio.Lotura eratzean kondentsazio izeneko erreakzioa gerta-tzen da eta ur-molekula bat askatzen da beti. Loturaglikosidikoa apurtzeko nahikoa da ura eranstea, etahidrolisia gertatuko da.

Lotura glikosidikoa monosakarido baten karbonoanomerikoa eta bestearen edozein karbono alkoholdu-naren artean gertatuko da, baina baita, bi monosakari-doren karbono anomerikoen artean ere. Lehenengokasuan, disakaridoa erreduktore dela esango dugu,hidroxilo talde bat duelako karbono anomeriko askearilotuta. Bigarren disakaridoa, aldiz, ez da erreduktoreizango.

Lotura glikosidikoaren eraketa.

1 2 lotura glikosidikoa1 eta 2 karbono-atomoen artean

Maltosa. Bi glukosa elkartuz lortzen da. Lehenengo glukosak α konfigurazioa izan behar du, bigarrenak α zein βkonfigurazioa izan dezake. Lotura lehenengo glukosaren 1 karbonoa eta bigarrenaren 4 karbonoaren artean eratuko da.α (1 4) ikurraz adieraziko dugu.

O

CH2OH

HO

OH

OH

O H

O

1

23

4

5

6 CH2OH

HO

OH

OH

OH

1

23

4

5

6

O

CH2OH

HO

OH

OH

O

O

CH2OH

OH

OH

OH+ H2O

H H H H

H H H H

HHHHH HH H

H

HH

H

α-D-Glukosa β-D-Glukosa MaltosaMaltosa maltaren azukrea da, hau da, garagar ernamuindu eta xigortuaren azukrea.

Laktosa. Galaktosa-molekula eta glukosa-molekula β(1 � 4) lotura glikosidikoz elkartuta lortzen da. Galaktosak βkonfigurazioa izan behar du eta glukosak α nahiz β izan dezake.

OH

CH2OH

OH

H

HO

H

O H

HH

OH

1

23

4

5

6

OH

OH

H

OH

OH

H

H

OH

CH2OH

H1

23

4

5

6

OOH

H

CH2OH

HOH

H

H

OH

H

O

H

CH2OH

HOH

H

H

OH

H

OH

+ H2O

O

β-D-Galaktosa α-D-Glukosa LaktosaUgaztunen esnetan dagoen azukrea da.

Sakarosa. Sakarosa. α-glukosa eta β-fruktosa (1 � 2) loturaz, hau da, karbono anomerikoen arteko loturaz lortzen da.

α-D-Glukosa β-D-Fruktosa SakarosaSakarosa etxeko azukrea da. Industriak azukre-kanaberatik eta azukre-erremolatxatik ateratzen du, hala ere, oso arruntada landare guztietan.Sakarosaren hidrolisiari inbertsio esan ohi zaio; izan ere, sakarosak aktibitate optiko destrogiroa izanik (+66,5°),hidrolizatzen denean, osagaien nahasketak aktibitate negatiboa erakusten baitu (–20°). D-glukosa destrogiroa da, bainaD-fruktosa askoz lebogiroagoa denez, nahasketa lebogiroa izango da (nahasketa horri azukre inbertitu deritza). Eztiarenazukrea berezko azukre inbertitua da.

HidrolisiaKondentsazioa

O

HO

CH2OH

O H

OH

OH

OCH2OH

OH

HOCH2OHHO

1

23

4

5

6

1

2

3 4

5

6

O

CH2OH

HO

OH

OH

O

OCH2OH

CH2OHHO

OH

+ H2O

H

HH H

H

H

H

H

HH H

H

H

H

H

Page 33: Biologia Batxilergoa 2

2. Gluzidoak edo karbohidratoak

33

4.Gluzidoen makromolekulak:polisakaridoak

Polisakaridoak monosakaridoen polimeroak dira,

hau da, monosakarido-molekula ugari lotura glikosidi-

koz kateatu, eta dagozkien ur-molekulak galduta era -

tzen diren polimeroak dira. Disakaridoak bezala, poli-

sakaridoak ere hidrolisi bidez apur daitezke.

Monomero-mota bakarra (monosakaridoa edo deri-

baturen bat) edo mota asko izan ditzakete. Mota baka-

rra dutenei homopolisakarido deritze eta bat baino

gehiagokoei heteropolisakarido.

Izaki bizidunengan dauden polisakarido ugarienak

almidoia, glukogenoa eta zelulosa dira, denak gluko-

saz soilik eratuak.

Almidoia

Erreserba-polisakaridoa da, landareek duten polisa-

karidorik garrantzitsuena. Hazi, tuberkulu eta beste

Amilopektinaren egitura.

itxura batzuetan aurkituko dugu. Berez D-glukosaren

bi polimero desberdinek eratzen dute, amilosak eta

amilopektinak.

Amilosa milaka a-D-glukosaz eratutako katea da,

denak 1 4 lotura glikosidikoz kateatuta, malto-

san bezala. Katea luze hori helize-itxuraz kiribiltzen da.

Amilopektina konplexuagoa da. Amilosaren katea

bezalako batez eratuta dago, tarteka zenbait adar atera -

tzen zaizkiola. Adar horiek laburrak dira eta 1 6

gisako loturaz lotzen dira katea nagusira.

Polisakarido horren hidrolisia α-amilasa entzimak

katalizatzen du 1 4 loturei erasotuz; horrela,

maltosa lortzen da, eta ondoren, glukosa. Beste loturak

apurtzeko, 1 6 loturak, hain zuzen, beste entzi-

ma bat behar da. Amilasaren beste mota bat dago

(β-amilasa izenekoa), mutur ez-erreduktoretik hasita,

amilosa nahiz amilopektina hidrolizatzeko ahalmena

duena. Maltan aurki daitekeen entzima horrek maltosa-

-molekulak askatuko ditu.

Amilosaren kiribiltze helikoidala.

Adarkadura

Adarkatze-unea

α(1�4) katea

Page 34: Biologia Batxilergoa 2

2. Gluzidoak edo karbohidratoak

34

Glukogenoa

Glukogenoa animalien almidoia da, hau da, anima-liok dugun glukosa-erreserbarik handiena. Ornodunekgibelean eta giharretan izaten dute glukogenorikgehien. Harrigarria dirudien arren, zenbait onddoek ereglukogenoa dute. Egitura aldetik amilopektinaren antzadu, adarkadura gehiago eta laburragoak dituen arren.

Glukogenoaren egitura.

Zelulosaren egitura.

Almidoiaren eta glukogenoaren egiturak alderatuzgero, glukogenoa amilopektina bezalakoa dela ikustenda, baina askoz ere adarkatuagoa.

Egitura horri esker, glukogenoa almidoia bainoaskoz errazago deskonposatzen da glukosa emateko,almidoiaren amilosak oso egitura egonkorra eta trinkoabaitu.

Zelulosa

Glukosaren beste polimero bat da, aurrekoen aldeanoso egitura eta funtzio desberdinak dituena. Molekulahonek landareetako hainbat egituratan hartzen duparte, landare-zelulen horman esaterako. Hori dela eta,Lur gainean dagoen molekula organikorik ugarienadela esan daiteke.

Egitura ere oso desberdina du. β-glukosaz osatutakokatea luzeak ditu, 1 4 gisako loturaz elkartuta.Katea horiek elkarren artean multzokatzen dira mikro-zuntzak eratzeko; mikrozuntzak ere elkarren arteanmultzokatzen dira zuntz txikiak eratzeko eta, azkenik,zuntz txikiak zuntzak eratzeko.

Zelularen hormak zelulosa-zuntzez eratutako hainbatgeruza elkar gurutzatu ditu, eta hori guztia beste poli-sakarido batzuek eratutako matrize batean sartuta.

Zelulosa hidrolizatzeko zelulasa behar da, baina ani-maliok ez dugu horrelakorik, bakar batzuek salbu,belarjaleek eta intsektu xilofagoek salbu, hain zuzen,zelulasa liseri-hodian dituzten bakterio sinbiotikoeiesker baitute.

Zergatik da hori garrantzitsua? Nola erlazionatukozenuke hori landare eta animalien energi premia desber-dinekin. Kontuan hartu, adibidez, kirolari baten energipremiak eta haritz sedentario batenak.

Adarkatze-uneetan(1 � 6) loturak daude

Gainerako loturak (1 � 4)dira

Page 35: Biologia Batxilergoa 2

Beste polisakarido zenbait

Izena Ezaugarriak

Kitina Homopolisakarido honek N-azetil-D-glukosaminak ditu (1 4) loturaz kateatu-ta. Artropodoen exoeskeletoa osatzen du. Katea paraleloz eratuta dago, zelulosabezala.

Pektina Heteropolisakarido hau galaktosa eta azido galakturonikoz eratuta dago. Landare--zelulen horma zelularraren matrizean aurkituko dugu.

Hemizelulosa Pektinarekin batera, horma zelularraren matrizea osatzen du. Azukarrez (pentosazgehien bat) eta glikoazidoz eratutako polimeroa da.

Mureina Heteropolisakarido honek N-azetilglukosamina eta N-azetilmuramikoa elkartzenditu. Aminoazidoekin batera zelula bakterianoetako horma egituratzen du (zelulo-sak landare-zelulen horma bezala).

Azido hialuronikoa Heteropolisakarido honek glikoazidoak eta aminoazukreak ditu. Ornodunen ehunkonektiboaren zelularteko substantziaren parte da. Oso labaingarri ona da likidosinobialean, artikulazioetan eta begiaren humore beirakarean.

Kondroitinsulfatoa Azido hialuronikoaren antzekoa da. Kartilagoen eta hezurren zelularteko substan -tziaren osagai nagusia da.

Heparina Heteropolisakaridoa da. Ugaztunen odola koagulatzen du eta zelula gehienekjariatzen dute.

Gomak eta muzilagoak Azukarrez (arabinosa, galaktosa eta xilosaz) eta glikoazidoz (azido glukuronikoeta galakturonikoz) eratutako polimeroak dira. Landareek defentsa moduan jaria -tzen dituzten substantziak dira.

2. Gluzidoak edo karbohidratoak

35

Page 36: Biologia Batxilergoa 2

3. Lipidoak

36

1. Kontzeptua eta sailkapena

23. orrialdeko taulan ikusi dugun bezala, ugaztun

batek zeluletan dituen osagai molekularren pisuaren

% 5 lipidoei zor die. Lipidoek organismoak behar

duen energiaren % 42 ematen digute.

Lipido ezagunenen artean olioa, gantza eta gurina

ditugu. Naturan ikusi ohi ditugun kolore gorri, hori

eta laranjatu gehienak ere, karotenoide deritzen

lipidoek ematen dituzte.

Biziaren koloreak

Makina bat landarek eta animaliak kolore gorri, hori

eta laranjatuak dituzte. Kolore horiek lipido-multzo bati

zor zaizkio, karotenoideei, hain zuzen. Konposatu horiek

nonahi aurki daitezke, landare eta bakterio askotan, esate-

rako. Fotosintesian ere parte hartzen dute, eguzkitiko

energia hartuz eta pigmentu fotosintetiko nagusiraino,

klorofilaraino, eramanez.

Kasurik gehienetan ez da karotenoiderik dagoenik ere

ikusten, klorofilaren berdetasuna gailentzen delako. Lan-

dare askok, zuhaitzek batez ere, hostoak erori aurretik,

xurgatu egiten dute klorofila, berorren magnesioa gorde -

tzearren, eta une horretantxe hasten zaie karotenoideen

kolorea nabarmentzen. Pigmentu horiei esker, hostoen

kolorea (erori aurretik) eta heldutako fruituen kolorea

horitik gorrira aldatzen da, laranja koloretik pasatuta.

Zenbait egilek, 1991. Science-Future(Enciclopedia of the Earth)

Lipidoen taldea oso heterogeneoa da, hala ere,

badute ezaugarri komunik: ura bezalako disolbatzai-

le polarretan oso gutxi edo bat ere ez dira disolba -

tzen, C–H gisako lotura apolar ugari dituztelako.

Horrez gain, oso ondo disolbatzen dira disolbatzaile

organikoetan, hala nola, bentzeno, eter, kloroformo,

hexano, eta abarretan.

Lipidoak osatzen dituzten elementu kimikoen

artean karbonoa, hidrogenoa eta oxigenoa ditugu.

Batzuek nitrogenoa eta fosforoa ere badituzte.

Biologia

Lipidoek kolorea ematen diote izadiari.

Grijalbo

Page 37: Biologia Batxilergoa 2

3. Lipidoak

37

2. Gantz-azidoak

Gantz-azido ugarienek hidrokarburo-katea luzea etakarboxilo talde bat (–COOH) izaten dute, hau da,R–COOH gisako formula orokorra izaten dute. Izakibizidunen gantz-azido arruntenek karbono-kopurubikoitia izaten dute, 16 edo 18 normalean, eta karbonohoriek osatzen duten hidrokarburo-katea izaten dagantzak uretan disolbaezinak edo hidrofobikoak izate-aren erantzulea.

Lipidoen sailkapena

Lipidoak oso heterogeneoak direnez, zaila dasailkapen bakarrean denak biltzea. Guk honakosailkapen hau aukeratu dugu:

1. Gantz-azidoak.

2. Gantz-azidoak dituzten lipidoak (saponifikagarriak).

Azilglizeridoak edo gantzak.Ezkoak.Glizerofosfolipidoak.Esfingolipidoak.Glikoesfingolipidoak.

3. Gantz-azidorik ez duten lipidoak(saponifikaezinak).

Esteroideak.Terpenoak.

Gantz-azidoak: aseak (azido estearikoa) eta asegabeak (azido oleikoa).

Naturan dauden gantz-azido zenbait

Gantz-azido aseak

Karbono-atomoak Egitura Izen sistematikoa Izen arrunta Urtze-puntua (°C)

12 CH3(CH2)10COOH Dodekanoikoa Azido laurikoa 44,2

14 CH3(CH2)12COOH Tetradekanoikoa Miristikoa 53,2

16 CH3(CH2)14COOH Hexadekanoikoa Palmitikoa 63,1

18 CH3(CH2)16COOH Oktadekanoikoa Estearikoa 69,6

20 CH3(CH2)18COOH Eikosanoikoa Arakidikoa 76,5

24 CH3(CH2)22COOH Tetrakosanoikoa Lignozerikoa 86,0

Beheko taulan gantz-azido nagusiak ditugu. Katearenluzera, lotura bikoitzik duen ala ez, eta (baldin badu)katean zein kokapen duten dira gantz-azidoen artekodesberdintasunak. Lotura bikoitzik ez duten gantz-azi-doei gantz-azido ase deritze, katearen karbono-atomoguztiak beste lau atomori (kasu honetan lau hidroge-nori) lotuta dituztelako. Karbono-atomoen artean lotu-ra bikoitzak dituztenei, aldiz, gantz-azido asegabe esa-ten zaie.

Azido estearikoa

Azido oleikoa

Azido estearikoa

Azido oleikoa

Eredu espazialak Formula laburtuak

Lotura bikoitzareneraginez

hidrokarburo-kateapitin bat tolesten da

Page 38: Biologia Batxilergoa 2

Desberdintasunak txikia dirudien arren, ondorio ezingarrantzitsuagoak ditu azidoen eta horien gantzen pro-pietateetan. Gantz-azido aseek, adibidez, asegabeekbaino urtze-puntu handiagoa dute, taulan ikusi dugunbezala. Horregatik, azido asegabeek eratzen dituztenazilglizeridoak egoera likidoan egoten dira bizi-tenpe-ratura normaletan (olioak dira). Gantz-azido aseek era-tutakoak, aldiz, egoera solidoan egoten dira (gurina,urdaia).

C–H loturen izaera apolarraren eraginez, gantz-azido-en katea hidrokarbonatu luzea hidrofobikoa izaten da,baina karboxilo taldea duen muturra hidrofilikoa;beraz, gantz-azidoen molekulak heteropolarrak dira. Gantz-azidoek, uretan, geruza bat era dezakete ur-gainazalean,

edo mizela txikiak ur-barruan.

Mizela

PPrroossttaaggllaannddiinnaakk.. GGaannttzz--aazziiddooeettaattiikk eerraattoorrrriittaakkoo lliippiiddoo--ttaallddeeaa..

3. Lipidoak

38

Karbono-atomoak Egitura Izen arrunta Urtze-puntua (°C)

16 CH3(CH2)5CH=CH(CH2)7COOH Palmitoleikoa – 0,5

18 CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH Oleikoa 13,4

18 CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH Linoleikoa – 5

18CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH-(CH2)7COOH

Linolenikoa – 11

20CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH-CH2CH=CH(CH2)3COOH

Arakidonikoa – 49,5

Gantz-azido asegabeak

Prostaglandinak 1938 urtean identifikatu zituzten lehenaldiz, prostataren jariakinetan identifikatu ere (hortik datorkieizena). Harrezkero, ordea, 20 prostaglandina desberdin aur-kitu dituzte gorputzeko ehunik gehienetan.

Prostaglandinak ziklazioz eta berariazko ordezkapenezeratutako gantz-azido eraldatuak dira.

Ehunik gehienetan hormona lokal bezala jarduten dute,funtzio desberdin ugari beteaz:

– Arterien baso-zabaltzaile ahaltsuak dira. Sukarra,edema, gorritasuna eta mina eragiten duten hanturazkoprozesuekin erlazionatuta daude. Aspirinak prostaglan-dinen sintesia inhibi dezake, horregatik du eragin sukar-kontrakoa, hanturakontrakoa eta analgesikoa.

– Prostaglandina-mota bat, tronboxano deritzana, odol--hodiaren barne-horma kaltetzen denean askatzen da;berak eragiten du plaketen metaketa.

– Muskulu lisoaren uzkurdura suspertzen dute; adibidez,umetokiaren uzkurdura, erditze-garaian.

Gantz-azidoek buruhidrofilikoa eta

buztan hidrofobikoadute.

Page 39: Biologia Batxilergoa 2

3. Lipidoak

39

H2C O H HO C (CH2) 16

O

CH3

O H HO C (CH2) 16

O

CH3

O H HO C (CH2) 16

O

CH3

O C (CH2) 16

O

CH3

O C (CH2) 16

O

CH3 + 3H2O

O C (CH2) 16

O

CH3

HC

H2C

H2C

HC

H2C

Triazilglizeridoa (tripalmitina) eratzen, glizerina-molekula bat eta hiru azido palmitiko esterifikatuz.

Glizerina+ azido palmitikoa Tripalmitina (triazilglizeridoa) + ura

3.Gantz-azidoak dituztenlipidoak

Azilglizeridoak edo gantzak

Gai honetako 16. orrialdean ikusi duzun bezala,esterrak azidoa eta alkohola elkartuz lortzen direnkonposatuak dira. Lipido batzuen kasuan, gantz-azido-aren karboxilo taldeak alkohol batekin erreakzionatzendu eta, ondorioz, esterra ematen du. Erreakzio horriesterifikazio deritza.

Glizerinarekin gantz-azido bat, bi edo hiru esterifikadaitezke, eta horren arabera, monoazilglizeridoa, dia-zilglizeridoa edo triazilglizeridoa izango ditugu. Azkenhori da ohikoena. Ikusiko duzun bezala, triazilglizeri-doek ez dute mutur polarrik, horregatik, gantz neutro -tzat hartu ohi dira.

Azilglizeridoak gantz-azido asegabeez osatuta daude-nean, likido koipetsu dira ingurune-tenperaturan, etakoipe izena hartzen dute. Gantzek, aldiz, (urdaia,gurina, etab.) gantz-azido aseak dituzte eta egoera soli-doan egoten dira tenperatura normaletan. Koipeak lan-dareetan nagusitzen diren bezala, gantz solidoak ani-malietan nagusitzen dira.

Gantzak energi biltegiak dira. Gantz-zelula edo zelu-la adiposo izenez ezagutzen ditugun zeluletan meta -tzen dira, energi premiak daudenean gorputzak erabiliahal izateko. Gantzak degradatzetik gorputzak lortzenduen energia gluzidoetatik lortzen duenaren bi halakobaino handiagoa da. Dirudienez H atomoen proportziohandiari zor zaion propietatea da hori.

Energia emateko ez ezik, gantzek isolatzaile termikobezala ere balio dute, animalien larruaren azpiangantz-panikulu deritzan geruzan metatzen baitira.Geruza hori bereziki garatuta dago klima hotzetan bizidiren animaliengan.

Xaboiak egiteko gantzak eta sosa (NaOH) edo potasa(KOH) elkarrekin irakiten jarri behar dira. Gertatzen denerreakzioari saponifikazio deritza.

– Idatzi gertatuko den erreakzioa.

Beste organo jakin batzuen inguruan ere gantzakditugu, hala nola, bihotzaren eta giltzurrunen inguruan,kalte mekanikoetatik babesteko, besteak beste.

Gantzek balio kaloriko handia dutenez, abantailahandiak eskaintzen dizkiote zenbait animaliari, migra-tzaileei adibidez; izan ere, oso janari gutxi dutela,denboraldi luzeak igaro behar izaten bai t i tuztebidaiatzen.

–Nola azalduko zenuke fenomeno hori?

Eguraldi hotzetara moldatutako animaliek, hartzzuriek kasu, gantz-kantitate ikaragarriak dituzte larruazpian metatuta. Zergatik ote da?

“Odol hotzeko” animalien (poikilotermoen) zelulek“odol beroko” animalienenek (homeotermoenek )baino gantz asegabe gehiago dituzte. Zergatik?

Azidoa Alkohola Esterra(CH2) nCH3 COOH + OH R CH3 (CH2) n CO O R + H2O

Azilglizeridoak gantz-azidoak eta glizerina (glizero-la) elkartuz eratutako esterrak dira. Glizerina 3 karbo-no eta 3 hidroxilo talde dituen alkohola da.

Esterifikazioa

Hidrolisia

Page 40: Biologia Batxilergoa 2

Ezkoak

Gantz-azido batek eta katea luzeko alkohol monoba-lente batek eratutako esterrak dira. Ezko guztiak soli-doak dira eta urtze-puntu handia dute. Beraien funtzio-ak 45 orrialdeko taulan ditugu laburbilduta.

3. Lipidoak

40

Orain arte ikasitakoaren ondoren, energia metatzekobalio duten bi substantzi mota ditugula dakigu: polisakari-doak eta gantzak.

Espezialitate desberdineko kirolariekin egindako esperi-mentu batean, bakoitzak energia lortzeko zenbat gantzeta zenbat gluzido erabili duen neurtu dugu. Hona hemenemaitzak:

Fosfolipidoak

Gantzen konposizio kimikoaren antzekoa duten lipi-doak dira, hau da, glizerina eta gantz-azidoak. Desber-dintasun bakarra dute gantzekiko, hau da, hiru gantz--azidoetako baten ordez fosfato taldea izatea. Fosfatotaldea, era berean, beste konposatu kimiko bati lotutadago, aminoalkohol bati gehienetan.

Oinetakoei distira emateko erabiltzen dugun “betuna-ren” osagaietako bat ezkoa da.

Aurpegiko kremak ere lipidoz, almendra-olioz eta lano-linaz (artilearen ezkoaz) uretan egindako emultsioak dira.Ezpainetakoak kastore-olioa bezalako likido koipetsuak,erle-ezkoa bezalako ezkoak eta pigmentu desberdinaknahastuz egiten dira.

–Zein litzateke zure ondorioa?

O2 ekarpena Elikagaia Jarduera

Aerobioa Egokia Gantzak Intentsitate txikikoa

Gluzidoak Jarduerabortitzarenhasiera

Anaerobioa Mugatua Gluzidoak Oso bizia

Intentsitate txiki-ko jarduerarenazken txanpa

CHl aCHkbjm COOHOOOOOdOOOOOHOCHk aCHkbkr CHl

HkO HkO

CHl aCHkbjm CO aCHkbkr CHlO CHk

Azido palmitikoa Alkohol mirizilikoa

Mirizilo palmitatoa (erle-ezkoa)

Gantz-azidoa eta gantz-alkohola esterifikatuz ezkoa lortzen da.

CH2 CH2 NH2

O

P O–

O

O

CH2CHCH2

OO

C C

O O

Fosfolipidoen egitura.

Aminoalkohola

“Buru”hidrofilikoa

Fosfolipidoetan, glizerinaren –OHtaldeetako bi, gantz-azidoei lotutadaude, eta hirugarrena, azido fosfo-rikoari. Fosfatoa, era berean,aminoalkohol bati lotuta dago.

Gantz-azidoen “buztan”hidrofobikoak

–Zergatik erabiltzen ote dituzte ezkoak horrelako pro-duktuetan?

Page 41: Biologia Batxilergoa 2

3. Lipidoak

41

Aminoalkohol ohikoenak hauexek dira:

A) Fosfolipidozko geruza bikoitza. Fosfolipidoak uretan sartuz gero, berez antolatuko dira egitura honetan.B) eta C) Liposoma sekzionatuak. Liposomak fosfolipidozko geruza bikoitzez eratutako besikula esferikoak dira.

Esperimentuetan mintz-eredu gisa erabiltzen dituzte. Kosmetikan ere oso erabiliak dira.

Zenbait mintz zelularren lipido-konposizioa(Lipido guztien pisuarekiko bakoitzaren portzentaia adierazi dugu)

Zelula EritrozitoarenLipidoa hepatikoaren mintz Mitokondria E. coli

mintz plasmatikoa plasmatikoa

Kolesterola 17 23 3 6 0

Fosfatidiletanolamina 7 18 35 17 70

Fosfatidilserina 4 7 2 5 Aztarnak

Fosfatidilkolina 24 17 39 40 0

Esfingomielina 19 18 0 5 0

Glikolipidoak 7 3 Aztarnak Aztarnak 0

Bestelakoak 22 13 21 27 30

Fosfolipidoetan, beraz, bi zati desberdinduko ditugu:batetik gantz-azidoen “buztan” hidrofobiko luzeak eta,bestetik, fosfatoak eta fosfatoari lotuta dagoen taldeakeratzen duten “buru” polar hidrofilikoa. Ezaugarrihoriek sekulako garrantzia dute biologiaren ikuspuntu-tik, beraiei esker fosfolipidoek mintz zelularraren oina-rrizko egitura eratzen dutelako.

HO CH2 CH2 NH2 HO CH2 CH2 N+ CH3

CH3

CH3

HO CH2 CH COOH

NH2

Etanolamina Kolina Serina

Fosfolipidozkogeruza bikoitza

Ura

Ura

Ura

Erretikuluendoplasmatikoa

A

B C

Page 42: Biologia Batxilergoa 2

3. Lipidoak

42

Esfingolipidoak eta glikolipidoak

Esfingolipido eta glikolipidoen kasuan alkoholaesfingosina deritzan molekula da. Esfingosinak 18karbono ditu, hidroxilo talde bana karbono 1 eta kar-bono 3 posizioetan, amino talde bat, eta lotura bikoitzakarbono 4 eta karbono 5en artean.

Esfingolipidoen kasuan, esfingosinaren amino taldeaamida-motako lotura batez gantz-azido bati lotuta dago,karbono 1 posizioko hidroxiloa azido fosforikoarekin este-rifikatuta ageri da, eta azido hori, era berean, beste alko-

Esfingomielina. Mintz zelularretako esfingolipidoa,nerbio-ehunetan da bereziki ugaria.

Zerebrosidoa. Galaktosa eta esfingosina lotura glikosidikozageri zaizkigu lotuta.

CH3

N+ CH3CH3

CH2

CH2

O

P O–

O

O

CH2

C HC

NH

C O

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH

CH

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH3

H

HO

CH

HC

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH3

hol batekin esterifikatuta. Bigarren alkohol hori kolina bal-din bada, esfingolipidoari esfingomielina esaten zaio.

Glikolipidoek monosakaridoak edo monosakaridoenderibatuak dituzte ezaugarritzat. Bi mota ditugu, zere-brosidoak eta gangliosidoak. Zerebrosidoen kasuan,esfingosinaren amino taldea gantz-azido bati lotzenzaio eta monosakaridoa (glukosa edo galaktosa, nor-malean) karbono 1 posizioan dagoen –OH taldearekinkateatzen da, lotura glikosidikoz. Gangliosidoetan,aldiz, karbono 1 posizioko hidroxiloari galaktosa edoglukosa lotu beharrean, oligosakarido bat lotzen zaio.

Kolina

Fosfatoa

Buru polarra

Buztan apolarrak Esfingosina

Esfingosina

Galaktosa

Gantz-azidoa

Gantz-azidoa

Page 43: Biologia Batxilergoa 2

3. Lipidoak

43

O

OOH

H

CH2OH

HOH

H

H

OH

H

OH

OOH

CH2OH

H

H

H

NH

H

O O

H

CH2OH

HH

OHH

H

O

OH

CH2OH

HOH

H

H

OH

H

O C C

H

H

H

NH

C

OH

H

CH

C O

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH3

CH

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH3

CCH3

O

OCOO–

CHOH

HH

OH

H

H

H

CHOH

CH2OH

NHCCH3

O

Gangliosidoa.

4.Gantz-azidorik ez dutenlipidoak

Lipido hauen egitura erabat desberdina da orain arteikusi ditugunekin alderatuta. Bi talde ditugu, esteroide-ak eta terpenoak.

EsteroideakEsteroideen egituraren gunea 4 eraztunek osatzen

dute. Eraztun-multzo horri esterano edo ziklopentano-perhidrofenantreno deritza, eta inguruan –CH3 (metilo)taldeak, –OH taldeak, edo bestelakoak izan ditzake,kasua zein den.

Esteroideetan ezagunena kolesterola da. Mintz zelu-larraren eta mielinaren osagaia izateaz gain, esteroidebatzuen metabolismoan ezinbestekoa da.

EsteranoaEsteranoaren formula kimikoa.

Kolesterolaren formula kimikoa.Kolesterola

Oligosakaridoa

Buru polarra

Buztan apolarrak

Page 44: Biologia Batxilergoa 2

3. Lipidoak

44

Hainbat terpeno.

Isopreno-unitateak

Beste esteroide garrantzitsu batzuk sexu-hormonak,giltzurrungaineko hormonak, D bitamina, behazun-azi-doak, etab. dira.

Terpenoak

Terpenoak isoprenoaren deribatuak dira. Isoprenoa5 karbono dituen hidrokarburoa da. Katea luzea dueta, batik bat, landaretan aurki daiteke.

Klorofila-molekulan dagoen fitol alkohola da lipido--mota hauetako adibide bat. A, E eta K bitaminak,karotenoideak, pigmentu fotosintetikoak eta A bitami-naren aitzindariak ere terpeno dira.

CH C

CH3

CH2CH2

Isoprenoaren formula kimikoa.

Fitola

A bitamina A bitamina

β-Karotenoa

Fitola klorofila-molekularen osagai bat da.

Page 45: Biologia Batxilergoa 2

3. Lipidoak

45

Lipidoen funtzioak

Azilglizeridoak edo gantzakZeluletako energi erreserbak dira.

EzkoakLandare eta animaliek substantzia iragazkaitz bezala erabiltzen dituzte. Landareetako hainbat organotan (hosto,fruitu eta hazietan) epidermisaren kutikula osatzen dute. Animalien ile, azal eta lumetan, eta intsektuen exoeskeletoanere ezkoak daude.

FosfolipidoakMintzen osagaiak dira.

EsfingolipidoakMintzen osagaiak dira.

Esteroideak– Behazun-azidoak (Adibidez: azido kolikoa). Behazunaren osagai dira. Liseriketan zehar lipidoak emultsionatzendituzten behazun-gatzetan daude.– Sexu-hormonak. Adibidez: estrogenoa, progesterona, testosterona.– Kolesterola (landareek ez dute). Mintz zelularraren osagaia da.– D bitamina.– Kardiotonikoak (Adibidez: digitalina, bihotzeko terapiatan erabilia).– Giltzurrungaineko hormonak (Adibidez: aldosterona, kortikosterona, kortisona).

Terpenoak– Landareen esentziak eta “olio esentzialen” lurrinak dira. Adibidez: mentola eta alkanforra (2, 3 edo 4 isopreno--unitate).– Giberelinak. 4 isopreno-unitate dituzten landare-hormonak.– Fitola (klorofilaren osagaia). 4 isopreno-unitate ditu.– A, E eta K bitaminak. 4 isopreno-unitate dituzte.– Karotenoideak. 8 isopreno-unitate dituzten pigmentu fotosintetikoak.

Lipoproteinak– Mintzak lipoproteinez osatuta daude.– Odolean eta linfan lipidoak garraiatzeko balio dute.

Glikolipidoak– Mintz zelularraren osagaiak dira, nerbio-zeluletako mielinan eta beste zenbait nerbio-zelulen kanpoaldean aurkitukoditugu gehien bat.– Kloroplastoen mintzean ere badaude.

5.Lipidoen funtzioak

Page 46: Biologia Batxilergoa 2

46

4. Proteinak

1.Kontzeptua

Proteinak zeluletan ditugun molekula organikoetan

ugarienak dira, zelularen pisu lehorraren % 50etik gora

hartzen baitute. Mota askotakoak dira: entzimak, hor-

monak, erreserba-proteinak (hegazti eta narrastien

arrautzetan eta hazietan), uzkurgarriak (muskuluetan

ditugunak), inmunoglobulinak (antigorputzak), mintze-

tako proteinak, proteina estruktural desberdinak, etab.

Beraz, funtzio aldetik ikaragarri proteina pila dugu;

kimikoki ordea, ez dira horren konplexuak.

Proteinak α-aminoazidoz osatutako polimero linea-

lak dira, eta egitura desberdin ugari izan ditzakete.

Aminoazidoak lotura peptidikoz daude elkarrekin lotu-

ta. Elkartutako aminoazido-kopurua ehunetik gorakoa

ez bada, polimeroari peptido esaten zaio.

Aminoazidoaren formula orokorra.

–NH2 taldeak H+ bere-ganatzeko joera du

Aminoazidoaren zwitterion forma.

–NH2 taldeak ezaugarri basikoak dituenez, eta

–COOH taldeak ezaugarri azidoak, aminoazidoek

azido nahiz base bezala jokatzeko ahalmena izaten

dute, inguruko pHa nolakoa den. Beste hitzetan esan-

da, aminoazidoak anfotero dira.

Aminoazido bakoitzak pH jakin batean jokatzen du

neutro bezala, zwitterion deritzan forma hartuz.

Forma horretan aminoazidoa dipoloa da, mutur basi-

koan karga positiboa eta mutur azidoan karga negati-

boa duela.

Aminoazidoa neutro den pH jakin horri puntu isoe-

lektriko esaten zaio. pH horrek gora egiten badu,

aminoazidoak, duen anfotero-izaeragatik, H+ ioia aska-

tuko du eta, pHa orekatuz, azido gisa jokatuko du.

Aldiz, pHak behera egiten badu, aminoazidoak base

bezala jokatuko du. Aminoazidoek, beraz, izaki bizidu-

nengan sistema indargetzaile gisa jarduteko balio dute,

pH aldaketa arriskutsuei aurre egiteko gauza direlako.

2.Proteinen monomeroak:aminoazidoak

Aminoazido ugari dago eta, kimikoki desberdinak

diren arren, denek dute karboxilo talde bat eta amino

talde bat karbono-atomo berberari lotuta.

Amino taldea Karboxilo taldea

α karbonoa

Albo-kateaR albo-katea da, 20 aminoazidoetan desberdina da

Disoziatutako –COOHtaldeak H+ askatzen du

Aminoazidoek azido gisa edo base gisa joka dezakete.

Karga netoa zero da

Soluzio azidoa Soluzio basikoa

Biologia

Page 47: Biologia Batxilergoa 2

4. Proteinak

47

Aminoazidoen familiakAminoazidoak sailkatzerakoan albo-katea nolakoa den ikusi behar da lehenik, azidoa, basikoa, polarra baina kar-garik gabea, edo apolarra. Aminoazidoen izenak hiru letraz (ingelesezko hiru lehenaz) edo letra bakar batezlaburbil daitezke. Adibidez: Alanina = Ala = A.

I. Albo-katea apolarrak

Izena Laburdura Formula

Beheko taulan proteinek dituzten aminoazidogarrantzitsuenen formulak ditugu, 20 inguru guztira.Glikokolan izan ezik, beste guztietan α-karbonoa asi-metrikoa da, beraz, aminoazido bakoitzak bi isomerooptiko izango ditu, D eta L isomeroak, hain zuzen.Naturan dauden gehienak, hala ere, L isomeroak dira.

NH3

+

C

R

COO–

H

COO–

C

H

NH3

+

R

Aminoazidoen isomero optikoak (D eta L).

H3C C

H

COO–

+NH3

CH3 C

H

COO–

+NH3

H3C

H3C

CH2 C

H

COO–

+NH3

CHH3C

H3C

CCH

+NH3

CH2

CH3

H3C COOH–

H

Alanina Ala

CCH2

+NH3

COOH–

H

CCH2

+NH3

COO–

H

CH2SH3C

CCH2

+NH3

COO–

H

C

N

H

C

HN

COO–CH2C

H2C

H2

H

Balina Val

Leuzina Leu

Isoleuzina Ile

Fenilalanina Phe

Metionina Met

Triptofanoa Trp

Prolina Pro

L D

Page 48: Biologia Batxilergoa 2

II. Albo-katea polarra, baina kargarik gabea

Izena Laburdura Formula

Glizina (edo glikokola) Gly

Serina Ser

Treonina Thr

Zisteina Cys

Tirosina Tyr

Asparragina Asn

Glutamina Gln

III. Albo-katea azidoak

Izena Laburdura Formula

Azido aspartikoa Asp

Azido glutamikoa Glu

4. Proteinak

48

CH COO–

H

+NH3

CCH2 COO–

H

+NH3

OH

CCH COO–

H

+NH3

H3C

OH

CCH2 COO–

H

+NH3

HS

CCH2 COO–

H

+NH3

HO

CCH2 COO–

H

+NH3

C

H2N

O

CCH2 COO–

H

+NH3

CH2N

O

CH2

C CCH2 COO–

H

+NH3

–O

O

CCH2 COO–

H

+NH3

CH2C

–O

O

Page 49: Biologia Batxilergoa 2

N

O

C

H

C

O

H

N

Φ

Ψ

R

H

4. Proteinak

49

3.Lotura peptidikoak

Aminoazidoak lotzen dituen lotura kobalenteari,lotura peptidiko esaten zaio. Lotura peptidikoan ami-noazido baten talde azidoa eta bestearen amino taldealotzen dira, dagokion ur-molekula askatuta. Loturapeptidikoak bi aminoazido elkartzen baditu, dipepti-

IV. Albo-katea basikoak

Izena Laburdura Formula

Lisina Lys

Arginina Arg

Histidina Hys

N C

H

H

H

R

C

O

OH

d N C

H

H

R

H

C

O

OH

CN

H

H

H

R

C

O

N

H

C

R

H

C

O

OH

HkO

Bi aminoazido, lotura peptidikoz elkartuta, dipeptidoa osatzen.

Lotura peptidikoa

doa izango dugu. Dipeptidoa aminoazido gehiagore-kin elkartzen bada, katea luzatuz, polipeptidoa izan-go dugu. Edozein polipeptido idatzi behar dugunean,amino talde askea (–NH3

+) ezkerrean eta karboxilotalde askea (–COO-) eskuinean jarriko ditugu, beti.Katea polipeptidikoa gero eta luzeagoa, gero eta kon-plexuagoa izan daiteke, proteina osatu arte.

CCH2 COO–

H

+NH3

CH2CH2CH2H3N+

CCH2 COO–

H

+NH3

CH2CH2NHCH2N

+NH2

CCH2 COO–

H

+NH3

CHC

HN+ NH

C

H

Lotura peptidikoa erresonantziaz egonkortuta dago etaondorioz:

– Lotura peptidikoaren NH taldeak ez du H+ ioirik berega-natzeko joerarik.

– * batez markatutako C–N loturak ezin du libreki biratu,horren ondorioz, lotura peptidikoan parte hartzenduten 6 atomoak plano berean egongo dira.

H2NC

R1

C*N

H

CHC

R2

O

O

OH

C

R1

C*

+N

H

CHC

R2

O

O–

OH

Page 50: Biologia Batxilergoa 2

H2N Val — Leu — Ser — Glu — Gly — Glu Trp — Gln — Leu — Val — Leu — His — Val Tyr — Ala — Lys — Val —

Glu — Ala — Asp — Val — Ala — Gly — His — Gly — Gln — Asp — Ile — Leu — Ile — Arg — Leu — Phe — Lys —

Ser — His — Pro — Glu — Thr — Leu — Glu — Lys — Phe — Asp — Arg — Phe — Lys — His — Leu — Lys — Thr —

Glu — Ala — Glu — Met — Lys — Ala — Ser — Glu — Asp — Leu — Lys — Gly — His — His — Glu — Ala — Glu —

Leu — Thr — Ala — Leu — Gly — Ala — Ile — Leu — Lys — Lys — Gly — Gly — His — His — Glu — Ala — Glu —

Leu — Lys — Pro — Leu — Ala — Gln — Ser — His — Ala — Thr — Lys — His — Lys — Ile— Pro — Ile — Lys —

Tyr — Leu — Glu — Phe — Ile — Ser — Glu — Ala — Ile — Ile — His — Val — Leu — His — Ser — Arg — His —

Pro — Gly — Asn — Phe — Gly — Ala — Asp — Ala — Gln — Gly — Ala — Met — Asn — Lys — Ala — Leu — Glu —

Leu — Phe — Arg — Lys — Asp Ile — Ala — Ala — Lys — Tyr Lys — Glu — Leu — Gly — Tyr — Gln — Gly — COOH

4. Proteinak

50

4.Proteinen egitura

Ikusi dugun bezala, proteinak molekula handiak

dira, aminoazidozko kateez osatutako makromole-

kulak; eta horrez gain, zelulek dituzten molekula

organikoetan ugarienak dira, masa lehor osoaren

% 50etik gora hartzen dutelako.

Proteinen tamaina oso aldakorra da, ehun aminoa-

zido izatetik milaka izatera, denak polipeptido bate-

an edo gehiagotan antolatuta.

Mioglobinaren egitura primarioa. Proteina hau 153 aminoazidoz osatutako katea polipeptidikohonek osatzen du.

10

20

40

60

70

90

110

120

140 150

130

100

80

50

30

Proteinen ugaritasuna mugagabea da, egitura-

-maila desberdinetan egitura daitezkeelako. Anizta-

sun horren ondorioz, proteinek funtzio estruktural

eta metaboliko ugari izan ditzakete organismoan,

ikusi bestela 59. eta 60. orrialdetako taula.

Proteinek lau egitura-maila dituzte.

Egitura primarioa, katea polipeptidikoa eratzen

duten aminoazidoen sekuentzia eta kopurua zehaz-

ten duena da. Proteina bakoitzak bere egitura pri-

mario desberdina du.

–A eta B 2 aminoazido izanik, tripeptido desberdinenegitura primarioak idatzi.

–Kalkulatu 2 aminoazido desberdinez eratutako protei-na batek (100 aminoazido dituen batek) zenbat ami-noazido-katea desberdin izan ditzakeen.

–20 aminoazidoak hartuta, kalkulatu zenbat aminoa-zido-katea (egitura primario) desberdin osa ditzake-gun. Kalkuluak 10 aminoazidoko katearen kasurakoegin.

–Zein ondorio aterako zenuke?

Page 51: Biologia Batxilergoa 2

4. Proteinak

51

AAmmiinnooaazziiddooeenn sseekkuueennttzziiaa nnoollaa jjaakkiinn

NH2

COO

1. aminoazidoa 2. aminoazidoa

Entzima

Tripsina Lys edo Arg Edozein

Kimotripsina Phe, Trp edo Tyr Edozein

B8 proteasa Glu Edozein

Konposatu kimikoa

Zianogeno bromuroa Met Edozein

2-nitro-5-tiozianobentzoatoa Edozein Cys

Frederick Sanger izan zen Cambridgen proteinen aminoa-zido-sekuentzia aztertu zuen lehenengoetako bat. Hamarurte behar izan zituen (1944-1954) intsulinaren sekuentziaaurkitzeko. Hormona horren egitura primarioa da, hain zuzenere, ezagutu zen lehena.Proteina baten egitura primarioa zehazteko prozesuak hiru

fase ditu:

2. fasea. Lortu dugun peptido-nahasketa banatzekokromatografia eta elektroforesia erabiliko ditugu. Horrek

emango digun orban-patroia, proteinaren mapa peptidi-koa edo “hatz-marka” izango da.

3. fasea. Isolatutako zati peptidiko bakoitzaren aminoa-

zido-sekuentzia zehaztu behar dugu orain zenbait erreak-

zio kimikoren bidez. Amino muturreko amino talde askea-

rekin soilik erreakzionatuko duen konposatu kimikoa

erabiliko dugu lehenik. Azido ahul bat erabiliz, konposatu

kimiko hori aktibatu egingo da eta peptidoaren amino

muturrean dagoen aminoazidoaren lotura peptidikoa

apurtuko du. Aminoazidoa askatu ondoren, metodo kro-

matografikoen bidez identifikatuko dugu.

Peptidoak, orain, aminoazido bat gutxiago izango du.

Aurreko erreakzio guztiak errepikatuko ditugu, behin eta

berriz, sekuentzian dauden aminoazido guztiak identifika-

tu arte.

Proteinaren egitura primarioa zehazteko, aurreko hiru

faseak errepikatu behar dira, proteina erreaktibo desberdi-

nez apurtuz.

Proteina entzima proteolitiko eta erreaktibo kimiko des-

berdinak erabilita apurtzen badugu, eta lortu ditugun zati

peptidiko desberdinen sekuentziak alderatu eta gainjar -

tzen baditugu, peptidoen ordena zuzena asmatu ahal

izango dugu.

3. fasea automatizatuta egon arren, proteinaren aminoa-

zido-sekuentzia zehaztea oso lan neketsua da.

1. fasea. Proteina zati txikitan apurtu behar da lehenik,horretarako aminoazido-hondar jakin batzuetatik proteinaapurtuko duten entzima proteolitikoak eta erreaktibo kimiko-ak erabiliko ditugu. Tripsinak, adibidez, proteina lisina edoarginina aminoazido-hondarren karboxilo taldetik “ebakitze-ko” balio digu. Ondoko taulan lotura peptidikoak apurtzekoerabil daitezkeen zenbait entzima eta erreaktibo ditugu.

NH2

COO

Proteina natiboa

Tripsinaz inkubatu ondo-ren peptido-multzoa

lortzen da

Kromatografia eta elektroforesiaerabiliz, proteina bakoitzaren

ezaugarri den 2 dimentsioko mapaedo “hatz-marka” lortuko dugu

Proteina baten mapa peptidikoa edo “hatz-marka”.Kromatografia

Electroforesis

NH2

COO

…/…

Elektroforesia

Page 52: Biologia Batxilergoa 2

C C N

O

H

C

O

CC N C

C C

O

N C

H

O

H

CHk

CN C N

O

H CHk

CN C N

O

H

O

H

O

C

O

CHk

CHk

C CN

O

C

H

O

4. Proteinak

52

N

H

C

H

CH2

C

O

SH

C

O C

CH2

N

H

SH

N

H

C

H

CH2

C

O

S

C

O C

CH2

N

H

S

Bi lotura peptidikoen artekohidrogeno-lotura.

Azido glutamikoa

DISULFURO-LOTURAK

Proteina batean elkarren ondoan dauden bi zisteinen –SH tal-deen arteko disulfuro-lotura (lotura kobalentea).

Aminoazidoen arteko loturak

HN O

Lotura kobalentea~ 0,1 nm luze

Hidrogeno-lotura~ 0,2 nm luze

O H O N H O

Hidrogeno-loturak sendoagoak dira hiru atomoak lerro bereandaudenean.

HIDROGENO-LOTURAK

Bi molekulatako bi atomok hidrogeno-atomo bat elkarbana -tzen dutenean (atomo biak elektronegatiboak izanik, O eta Nbezala), hidrogeno-zubia edo hidrogeno-lotura eratzen da.

Lotura peptidikoaren eta amino-azido-hondar baten arteko

hidrogeno-lotura.

Bi aminoazido-hondarrenarteko hidrogeno-lotura.

SerinaSerina

Zisteina

Zisteina

Oxidatzaileak

ErreduktoreakDisulfuro-lotura

…/…

Page 53: Biologia Batxilergoa 2

4. Proteinak

53

LOTURA HIDROFOBOAK

Urak talde hidrofobikoak elkartzeko joera du, bere egitu-ra ahalik eta gutxien apur dezaten. Kasu honetan, taldehidrofobikoak “lotura hidrofobikoz” lotuta daudela esanohi dugu.

VAN DER WAALS INDARRAK

Bi atomo elkarrengandik oso hurbil daudenean elkarreragintxikia senti dezakete euren karga elektriko fluktuatzaileengatik.Indar horri Van der Waals esaten zaio.

CH N O

Bakarka hartuta oso ahulak diren arren, Van der Waals indarraknabarmenak izatera irits daitezke bi makromolekulen gainaza-lak elkarren kontra oso estu daudenean.

Aldarapena

Erakarpena

Energia

Atomoen arteko distantzia

Van der Waals indarrak distantzia jakin batean dira hobezi-nak. Atomo-mota bakoitzak distantzia bat du.

(0,12 nm) (0,2 nm) (0,15 nm) (0,14 nm)

C C

HH

H

HHH

H H

H

HH

H

CC

Van der Waals indarra distantzia hauetan da ezin hobea

…/…

Page 54: Biologia Batxilergoa 2

4. Proteinak

54

Proteinen egitura sekundarioaren eskemak. Alfa helizea. A) Mioglobina-molekula, α helize-itxurako egitura sekundarioa nabarmendurik.B) eta C) α helizearen zenbait xehetasun.

A) B) C)

Aminoazido-katea ez da egitura zurruna, malgua

da, aminoazidoen artean dauden loturek (lotura

peptikoak salbu) biratu egin dezaketelako. Moleku-

la proteiko batek, printzipioz, itxura edo konfor-

mazio desberdin ugari izan ditzake, baina katea

polipeptidiko gehienak, baldintza biologikoetan,

konformazio horietatik bakarra hartzeko tolesten

dira; izan ere, katea barruan, aminoazidoen talde

funtzionalen artean lotura berriak eratzen baitira

(ikus koadroa). Aminoazido-motaren eta beren

sekuentziaren (egitura primarioaren) arabera, katea

polipeptidikoak konformazio espazial bat edo bes-

tea har dezake.

Katea proteikoa tolesteko informazio guztia ami-

noazido-sekuentzian bertan egon arren, oraindik

orain ez gara informazio hori “irakurtzeko” gauza,

ez eta proteinaren egitura primarioa ezagututa bere

konformazioa aurreikusteko gauza ere. Gaur egun,

proteinaren konformazioa zehazteko modu bakarra

proteina-kristaletan X izpien difrakzio-analisiak egi-

tea da.

Egitura sekundarioa proteinak espazioan har -

tzen duen lehen antolamendua da. Linus Pauling-ek

eta bere lankide Robert Corey-ek 1951 urtean ikusi

zutenez, aminoazido bateko amino taldearen hidro-

geno positibo samarrak eta beste aminoazio bateko

karbonilo taldearen oxigeno negatibo samarrak,

elkarren artean, hidrogeno-zubiak era ditzakete, eta

hidrogeno-zubi horien ondorio izan daitezkeen bi

egitura proposatu zituzten, alfa helizea (aurkitzen

lehena izan zelako) eta beta lamina.

α helizearen kasuan, katea polipeptidikoak bere

buruaren inguruan biratuz helizea itxuratzen du, eta

kateako lotura peptidiko bakoitza beste lotura pep-

tidiko batzuekin lotzen da, hidrogeno-zubiz lotu

ere. Proteina globular askok α helize-gune txikiak

dituzte, aldiz, keratina bezalako proteina estruktura-

lek α helize-gune luzeak dituzte.

N H

CR H

C

N

O

H

CH R

CO

N H

C HR

C

N

O

H

C RH

CO

N H

CR H

C O

NH

1,6 nm Hidrogeno--lotura

Helizedestrogiroa

Hidrogeno--lotura

Hemo taldea

NH2

COOH3,5 nm

C

N

O

R

Page 55: Biologia Batxilergoa 2

4. Proteinak

55

β lamina deritzan egituran, katea polipeptidikoa

tolestu egiten da, aurrerantz eta atzerantz tolesten

da, eta katearen zati desberdinak, zentzu berean

doazenak (paraleloak) nahiz okerreko zentzuan

doazenak (antiparaleloak), elkarren parean egokitu-

ko dira, orduan, parez pare dauden lotura peptidi-

koen artean hidrogeno-zubiak eratuko dira. Tolestu-

ra-mota hori zetan dagoen fibroina proteinan

aztertu zuten lehen aldiz, eta oso arrunta da protei-

na globularretan.

Proteinen egitura sekundarioaren eskemak. β lamina. A) Inmunoglobulina, tarte batean β lamina tankerako egitura sekundarioa duela.B) β laminaren xehetasuna.

Karbonoa

Nitrogenoa

Oxigenoa

Hidrogenoa

Erradikala

Hidrogeno-lotura

Konfigurazio horiek berrantolatu egin daitezke,

era berean, eta egitura tertziarioa eman. Egitura

tertziarioan egon daitezkeen loturak mota askotako-

ak dira, baina, batez ere, hidrogeno-loturak ,

disulfuro-loturak eta elkarreragin hidrofobiko-

ak dira.

Proteinaren egitura tertziarioak normalean, α heli-

zea, β lamina eta bere kasa erdi-tolestutako zatiren

bat edo beste izaten ditu, irudian ikusten den beza-

la.

1,39 nm

NH2

HOOC

2,5nm

A

B

Page 56: Biologia Batxilergoa 2

4. Proteinak

56

Proteinen egitura tertziarioaren adibideak, egitura sekundariodesberdineko zatiak ikusten direla: α helizea, β lamina

eta zoriaren araberako tolestura.

Proteina baten konformazio globular tolestua ur-inguru batean.

Mioglobinaren egitura tertziarioa. Hemoglobinaren egitura koaternarioa.

Egitura tertziario globular tipikoa duen proteina bate-an, entzima gehienetan bezala, barnealdea β laminazosatuta egon daiteke eta inguru guztian α helize egitu-rak izan. Uretan sartuz gero, albo-katea apolarrakbarrualdera begira jarriko dira eta polarrak kanpoalde-ra begira.

Aurkitu zuten lehen egitura tertziarioa mioglobinare-na izan zen. 1963 urtean, J.C. Kendrew eta M. Perutzzientzialariek proteina-kristalen gainean X izpiendifrakzioz egindako analisien bidez, inmunoglobulina-ren egitura sekundarioa eta tertziarioa aurkitu ahal izanzuten.

– Egitura sekundarioa: katearen % 75ek inguruα helize-itxurako egitura du.

– Egitura tertziarioa: bihurgunez banandutakozortzi segmentu zuzen samarrak ditu, α heli-zez eratuak.

Proteina askok katea polipeptidiko bat baino gehia-go dituzte hidrogeno-loturaz, lotura ionikoz eta beste-lakoen bidez elkartuta. Antolamenduaren maila horiegitura koaternarioa da. Egitura hori duten proteinagarrantzitsu asko ditugu. Hemoglobinak, adibidez, 4katea ditu eta intsulinak 2. Hemoglobinaren egiturakoaternarioa irudian ikusiko dugu. Lau katea polipepti-diko ditu, horietako biri α deritze eta 141 aminoazidodituzte, eta beste biei β deritze eta 146 aminoazido.Katea bakoitzak hemo taldea darama lotuta, eta katea--mota bien egitura tertziarioa mioglobinarenaren antze-koa da.

α helizea

β lamina

COOHmuturra

β lamina

NH2 muturra

Zoriarenaraberakotolestura

α helizea

Polipeptido tolestu gabea

Molekularenkanpoaldeko hondarpolarrak; hidrogeno--loturak era ditzakete

Barne-eremuhidrofobikoa

COOH

α kateak

Hemo taldea

β kateak

NH2

Polipeptido tolestua

Page 57: Biologia Batxilergoa 2

4. Proteinak

57

5.Proteinen propietateak

Espezifikotasuna

Proteinen propietaterik nabarmenena da, zalantzarikgabe. Proteina berberak dituzten bi organismo aurki -tzea ezinezkoa da, beti izango ditu batek besteak ezdituen proteina espezifiko batzuk, bata bestearengan-dik desberdintzen dutena. Transfusio eta transplantee-tan gertatzen den errefusa, alergiak, eta abar propietatehorren ondorio dira, hain zuzen. Hala ere, organismo-ak zenbat eta hurbilagoak izan, hau da, bien zuhaitzgenealogikoan arbaso komuna zenbat eta gertuagoizan, proteinen arteko berdintasuna orduan eta handia-goa izango da. Deituren adibideak konparazio gisabalio digu.

Espezifikotasuna funtzionala ere izan daiteke. Protei-naren funtzioa egitura egokiaren baitan dago, egituratertziario horren baitan, batez ere. Egituraren aldaketa-rik txikienak funtzioa galaraz dezake.

DisolbagarritasunaProteinen disolbagarritasuna hainbat faktoreren ara-

bera aldatzen da. Hona hemen horietako batzuk:molekulen tamaina eta forma; aminoazidoen erradika-lak, zein diren eta nola kokatuta dauden; eta medioa-ren pHa. Aminoazidoen erradikalek, ionizatzerakoan,hidrogeno-zubiak eratzen dituzte ur-molekulekin.Horren ondorioz, proteina ur-molekulen geruza batezestalita geratzen da, beste proteinekin ezin lotzekomoduan.

Proteina askok disoluzio koloidalak eratzen dituztetamaina molekular handia dutelako.

DesnaturalizazioaLehenago esan dugun bezala, proteinak teorikoki

ehunka modu desberdinez toles badaitezke ere, bakoi-tzak konformazio jakin bat hartzen du, konformazionatibo deritzana. Proteina baten egitura natiboa des-konposatzeari desnaturalizazio esaten zaio. Desnatu-ralizazioa pH aldaketen edo tenperatura-aldaketen era-ginez gerta daiteke (proteina globular gehienak60° - 70 °C-tik gora berotzean desnaturalizatzen dira).

Laburpen taula. Egitura proteikoen mailak.

2. Egitura sekundarioa

3. Egitura tertziarioa

α helizea 4. Egitura koaternarioa

β lamina

1. Egitura primarioa. Aminoazido-sekuentzia

… – Pro – Glu – Ser – Ala – Val – Asp – Cys – Lys –Met –…

Page 58: Biologia Batxilergoa 2

Proteinen sailkapena konposizioaren arabera

1. Proteina bakunak. Aminoazidoz soilik eratuak.

Izena Propietateak Kokapena

Albuminak

Globulinak

Histonak

Eskleroproteinak

2. Proteina konjokatuak. Katea polipeptidikoaz gain, beste molekulak dituzte. Molekula ez-proteiko horiektalde prostetiko deritzana osatzen dute.

Izena Talde prostetikoa Kokapena

Fosfoproteinak

Glikoproteinak

Nukleoproteinak

4. Proteinak

58

6. Sailkapena

Dakigun bezala, izaki bizidunengan proteina desber-din mordoa dago. Proteinak sailkatzeko irizpide des-

Neutroak. Uretan disolbagarriakGatz-disoluzioetan disolbagarriak.

Neutroak. Uretan disolbaezinakGatz-disoluzioetan disolbagarriak.

Basikoak. Uretan disolbagarriak. Amonia-kodun soluzio diluituetan disolbaezinak.

Uretan eta beste disolbatzailetandisolbaezinak. Azidoak eta baseakoso ondo jasaten dituzte.

Arrautza-zuringoan (oboalbumina), odol--plasman (seroalbumina), esnetan(laktoalbumina).

Odol-plasman, metabolikoki aktiboak direnehunetan.

Zelula somatikoetan DNAri asoziatuta.

Azal, ile, azkazal, eta abarretako keratinan.Hezur eta tendoietako kolagenoan. Lotailuedo ligamentuetako elastinan.

–Jogurta egiteko bakterio jakin batzuk erabili behar diraesnearen laktosa azido laktiko bihurtzeko. Ondorioztatukoden pH aldaketak nola eragingo dio esnearen kaseinari?

–Arrautza egosi edo frijitutakoan, zuringoan dagoen albu-mina desnaturalizatu egiten da. Desnaturalizazio horreknola eragiten dio oboalbuminaren disolbagarritasunari?Zergatik?

berdinak erabil daitezke. Guk konposizioaren araberasailkatzea erabaki dugu. Anpliazio-taulan proteinaksailkatzeko beste bi metodo dauzkagu, egituraren etafuntzioaren araberakoak.

Fosfato taldeak

Karbohidratoak

Azido nukleikoak

Esnetan (kaseina), arrautza-gorringoan.

Odol-plasman, listuan (muzina).

Kromosoma, erribosoma eta birusetan.

Proteina globular baten desnaturalizazio itzulgarria.

Proteina egoera natiboan(egitura tertziariodun

proteina)

Desnaturalizazioa

Birnaturalizazioa

Desnaturalizatutako proteina

Desnaturalizazio-tratamendua leuna baldin bada,prozesua itzulgarria izan daiteke: destolestutako protei-na berez toles daiteke atzera berriz, jatorrizko konfor-mazioa hartzeko.

Page 59: Biologia Batxilergoa 2

4. Proteinak

59

Izena Talde prostetikoa Kokapena

Kromoproteinak

Lipoproteinak

Flaboproteinak

Metaloproteinak

Pigmentuak

Lipidoak

FAD (flabin adenina dinukleotidoa)

Metalak

Ornodunen odoleko hemoglobinan,fitokromoan (landareen pigmentua),zitokromoan (arnasa-pigmentua).

Odolean (lipido-garraiatzaileak dira).

Arnasketa-katean (elektroi-garraiatzaileakdira).

Adibidea: nitrato erreduktasa. Nitratoaknitrito bihurtzeko erreakzioa katalizatzenduen landare-entzima.

Proteinak sailkatzeko beste modu batzuk

I. Egituraren arabera

Mota Egitura eta propietateak Funtzioa

Fibrosa

Globularra

Tartekoa

II. Funtzioaren arabera

Mota Adibideak Kokapena eta/edo funtzioa

Estrukturala

Entzimak

Egitura sekundarioa gehien bat. Uretandisolbaezinak. Fisikoki erresistenteak.Katea polipeptidiko luze eta paraleloakdira, tarteka lotuta; zuntz luzeak eratzendituzte.

Egitura tertziarioa. Katea polipeptidikotolestuak dira eta itxura esferikoahartzen dute. Uretan disolbagarriak diraeta disoluzio koloidalak eratzen dituzte.

Zuntz-egitura dute, baina disolbagarriakdira.

Zelula eta organismoetan egitura-funtzioadute. Adibideak: ehun konjuntibokoosa gaiak, kolagenoa (tendoiak, hezurrenmatrizea), keratina (ilea, adarrak,azkazalak, lumak).

Adibideak: sueroko globulinak, inmunolo giangarrantzi handikoak. Entzimak, anti gor putzaketa hormona batzuk, esaterako, intsulina.Organizazio zelularra mantentzen dute.

Adibideak: Fibrinogenoa, odolarenkoagulazioan parte hartzen duen proteina.

Kolagenoa

Keratina

Elastina

Histonak

Glikoproteinak

Tripsina

Erribulosa difosfato karboxilasa

Ehun konjuntibo, hezur, tendoi etakartilagoen osagaia.

Azal, luma, ile, azkazal eta adarrenosagaia.Ehun konjuntibo elastikoaren (lotailuen)osagaia.Kromatinaren eta kromosomen egiturarenparte dira.

Mintz zelularraren eraketan hartzen duteparte.

Proteinen hidrolisia katalizatzen du.

Fotosintesian zehar erribulosadifosfatoaren karboxilazioa (CO2gehitzea) katalizatzen du.

Page 60: Biologia Batxilergoa 2

4. Proteinak

60

Mota Adibideak Kokapena eta/edo funtzioa

Hormonak

Garraio-proteinak

Babes-proteinak

Erreserba-proteinak

Toxinak

IntsulinaGlukagona

ACTHa

Hemoglobina

Hemozianina

Mioglobina

Lipoproteinak

Zitokromoak

Antigorputzak (inmunoglobulinak)

Fibrinogenoa

Tronbina

OboalbuminaKaseina

Difteriaren toxina

Suge-pozoiak

Glukosaren metabolismoa erregulatzendute.

Giltzurrungaineko guruinen hazkundeaeta aktibitatea suspertzen du.

Ornodunen odolean O2-a garraiatzendu.

Zenbait ornogabeen odolean O2-agarraiatzen du.

Muskuluetan O2-a garraiatzen du.

Odolean kolesterola, triazilglizeridoaketa beste lipido batzuk garraiatzen ditu.

Arnasketa-katean elektroiak garraiatzenditu.

Organismoan sartzen diren antigeno -ekin konplexuak eratzen dituzte.

Odolaren koagulazioan fibrinarenaitzindari da.

Odolaren koagulazioan hartzen duparte.

Arrautzetan.Esnetan.

Difteria eragiten duen bakterioaksortutako toxina da.

Entzimak.

Kolagenoaren egitura. Kolagenoa hiru katea proteikoluze eta paraleloz eratutako helize hirukoitza da.

Kolageno-molekula asko elkarrekin lotuta egon daitezkekolagenozko zuntzeskak edo zuntzak eratuz.

Elastinaren egitura. Elastina elkarrekin lotutako polipeptidomalguz osatuta dago. Teinkatzean molekulak deskiribildu egiten

dira eta konformazio luzeagoa hartzen dute.

50 nmKolagenozko zuntzeskabaten sekzio laburra

Kolageno-molekula300 x 1,5 nm

1,5 nmKolage-nozkohelize

hirukoitza

Erlaxatu

Elastina--molekula

Teinkatu

Page 61: Biologia Batxilergoa 2

61

1.Kontzeptua

P

O–

OO–

O

CH2

O

OH OH

N

N

O

Nukleotidoaren formula orokorra.

5. Azido nukleikoak

2.Azido nukleikoen monome-roak: nukleotidoak

Nukleotidoek hiru molekula desberdin dituzte: 5

karbono dituen monosakaridoa (pentosa), base

nitrogenatua eta azido fosforikoa.

Pentosa bi motatakoa izan daiteke: erribosa edo

2-desoxirribosa. RNAk erribosa du (erribonukleo-

tidoa) eta DNAk desoxirribosa (desoxirribonukle-

otidoa). Pentosaren karbonoek 1’, 2’… zenbakiak

eramaten dituzte, base nitrogenatuarenetatik desber-

dintzeko.

BaseaFosfatoa

Pentosa

C

O

1

23

4

5

OHOCH2

OH OH

OH

H H H H

OHOCH2

OH H

OH

H H H H

β-D-Erribofuranosa, azidoerribonukleikoan

β-D-2-Desoxirribofuranosa, azidodesoxirribonukleikoan

Bi mota erabiltzen diraPentosa, 5 karbono dituenazukrea

Nukleotidoetako pentosak.

Biologia

Azido nukleikoak funtsezkoak dira bizitzarako.

Izaki bizidun guztien material genetikoa osatzen

dute. Organismoek dituzten proteina ugari eta des-

berdinak sintetizatzeko informazioa azido nukleiko-

etan dago kodifikatuta, eta beraiek dira informazioa

itzultzen dutenak. Azido nukleikoen funtzioa zehaz-

tea oso erraza zaigu gaur egun, baina zientziaren

historiaz dakigunagatik, gauden lekura iristea ez da

batere erraza izan. Genetika molekularrari buruzko

ikasgaian, geneen izaera kimikoa ezagutzeko egin

izan diren ikerlanak deskribatuko ditugu, eta azido

nukleikoek euren funtzioak garatzeko jarraitzen

dituzten prozesuak aztertuko ditugu, baina ezer

baino lehen, egitura eta konposizio kimikoa azter -

tzeari ekingo diogu.

Azido nukleikoak nukleotidoen polimeroak dira.

Bi mota ditugu: azido desoxirribonukleikoa (DNA)

eta azido erribonukleikoa (RNA).

Page 62: Biologia Batxilergoa 2

5. Azido nukleikoak

62

Base nitrogenatuak molekula ziklikoak dira, oina-rrizko bi eraztunetatik eratorriak: purina eraztune-tik eta pirimidina eraztunetik. DNAn eta RNAnmaizen aurkituko ditugun base nitrogenatuak puri-naren bi deribatu (adenina eta guanina) eta piri-midinaren hiru deribatu (urazilo, zitosina eta timi-na) dira. Adenina, guanina eta zitosina DNAn zeinRNAn egon daitezke. Uraziloa RNAn soilik eta timi-na DNAn beste inon ez ia. Inizialez adierazten dira:

A, G, C (ingelesezko cytosine-tik), U eta T, hurrenezhurren.

Nukleotidoak eratzeko pentosa eta base nitroge-natua N-glikosidiko deritzan loturaz elkartuko dira:pentosaren 1’ posizioan dagoen karbonoa base piri-midikoaren 1 posizioan, edo, base purikoaren 9posizioan dagoen nitrogenoarekin elkartuko da.Lortutako konposatua nukleosidoa izango da.

N

N

16

5

4

3

2

HC

HC

NH

C

NH

C

HC

HC

NH

C

N

C

C

HC

NH

C

NH

C

O

O

O

O

O

H3C

NH2

U

T

CN

NN

N

1

6

5

43

29

8

7

N

CH

N

C

C

C

NH

HC

N

NH

C

N

C

C

C

NH

HC

N

NH2

NH2

O

A

G

Nukleotidoetako base nitrogenatuak.

NO

C

H

1

5

4

23

O

OH

HOCH2

H

H

1

5

4

23H HH

OH

N

N

H

O

NH2

1

54

2

3

6

+ H2O

O

OH

HOCH2

H

HH HH

N

N O

NH2

Nukleosidoaren eraketa.

Uraziloa

PurinaPirimidina

Timina

Guanina

Zitosina

Adenina

Desoxizitidina

Zitosina

Nukleosidoa

Desoxirribosa

Page 63: Biologia Batxilergoa 2

5. Azido nukleikoak

63

Nukleotidoak

Base nitrogenatua Erribonukleotidoa Desoxirribonukleotidoa

Adenina (A)

Guanina (G)

Zitosina (C)

Uraziloa (U)

Timina (T)

O

H2OHO P

OH

O H

O+

H HHH

HO CH2

OH OH

N

NN

N

NH2

15

42

3

O

HO P

OH

O

H HHH

CH2

OH OH

N

NN

N

NH2

O

1

5

4

23

6

9

7

8

Nukleotidoaren eraketa.

Adenosina- 5’-monofosfatoa (AMP) edoazido adenilikoa.

Guanosina-5’-monofosfato (GMP) edoazido guanilikoa.

Zitidina-5’-monofosfatoa (CMP) edo azidozitidilikoa.

Uridina-5’-monofofatoa (UMP) edo azidouridilikoa.

Desoxiadenosina-5’-monofosfatoa(dAMP) edo azido desoxiadenilikoa.

Desoxiguanosina-5’-monofosfatoa(dGMP) edo azido desoxiguanilikoa.

Desoxizitidina-5’-monofofatoa (dCMP)edo azido desoxizitidilikoa.

Desoxitimidina-5’-monofosfatoa (dTMP)edo azido desoxitimidilikoa.

Hemendik ondoriozta daitekeenez, 8 nukleosidodesberdin era daitezke, 4 erribosarekin eta 4 deso-xirribosarekin.

Nukleosidoak

Base nitrogenatua Erribonukleosidoa Desoxirribonukleosidoa

Adenina (A) Adenosina DesoxiadenosinaGuanina (G) Guanosina DesoxiguanosinaZitosina (C) Zitidina DesoxizitidinaUraziloa (U) UridinaTimina (T) Desoxitimidina

Bukatzeko, azido fosforikoa pentosaren 5’ karbo-noarekin lotuko da, ester loturaren bidez, nukleoti-doa eratzeko. Aurreko kasuan bezala 8 nukleotidomota izango ditugu.

Adenosina-5’-monofosfato(nukleotidoa)

Adenosina(nukleosidoa)

Azido fosforikoa Adenina

Page 64: Biologia Batxilergoa 2

5. Azido nukleikoak

64

BBiioollooggiiaann ggaarrrraannttzziiaa dduutteenn nnuukklleeoottiiddoo eettaa ddiinnuukklleeoottiiddoo aasskkeeaakk

O– P

O

O

O–

P

O

O–

O P O

O–

CH2O

OH OH

N

NN

N

NH2

O

Adenosina-5’-trifosfatoa (ATP).

Nukleotidoek, azido nukleikoen monomeroak izateaz gain,beste hainbat funtzio garrantzitsu ere badituzte zeluletan.Hona hemen:

1. Energia metatzen eta garraiatzen dute. Nukleotido tri-fosfatoek, ATPak bereziki, energia metatzen eta garraia -tzen dute zelula barruan. Talde fosfatoen arteko loturakhidrolizatu egin daitezke, eta fosfato ez-organikoa etaenergia askatu.

ATP + H2O ADP + Pi + H+ + E (7,3 Kcal/mol)

ADP + H2O AMP + Pi + H+ + E (7,3 Kcal/mol)

AMP + H2O adenosina + Pi + H+ + E (3,4 Kcal/mol)

A koentzima (CoA).

Erreakzio horiek itzulgarriak direnez, metabolismo zelula-rrean askatutako energiak, atzera berriz, ATPa sintetizatzekobalio dezake AMPa eta ADPa erabiliz.

Dinukleotido batzuk, NADa, NADPa eta FADa bezalakoak,oxidazio-erredukzio entzimen koentzimak dira.

CH2O

OH OH

N

HCN

C

CC

N

CH

N

NH2

H

H

H

H

PHO O

O

P OHO

CH2O

OH OH

H

H

H

H

HC

HCN

CH

CCH

CONH2

CH2O

OH OH

N

HCN

C

CC

N

CH

N

NH2

H

H

H

H

PHO O

O

P OHO

O

CH2

HOCH

HOCH

HOCH

CH2

NC

CN

C

C

CH

C

CCHN

C

HNC

O

O

CH3

CH3

2. Hainbat prozesu metabolikotan koentzima gisa joka -tzen dute. Nukleotido batzuk beste molekulekin konbi-natu eta koentzimak eratu ditzakete, A koentzimarenkasuan bezala.

HS C

H

H

C

H

H

N C

H

O

C C

H

H

N

H

H

C

H

C C C

H

HO

CH3

CH3

H

H

O

O

P

O

O

O–

P O CH2

O–O

O OH

PO–

O–

O

N

N N

N

NH2

O

CH2O

OH OH

N

HCN

C

CC

N

CH

N

NH2

H

H

H

H

PHO O

O

P OHO

CH2O

OH OH

H

H

H

H

HC

HCN

CH

CCH

CONH2

CH2O

OH OH

N

HCN

C

CC

N

CH

N

NH2

H

H

H

H

PHO O

O

P OHO

O

CH2

HOCH

HOCH

HOCH

CH2

NC

CN

C

C

CH

C

CCHN

C

HNC

O

O

CH3

CH3

Adenina

NADPak fosfato taldebat du hidroxilo honetan

esterifikatuta

Nikotinamida

A) Flabina adenina dinukleotidoa (FAD). B) Nikotinamida adeninadinukleotidoa (NAD). Erribosaren hidroxilo talde batekin hirugarrenfosfato bat esterifikatuz gero, nikotinamida adenina dinukleotido

fosfatoa (NADP) izango dugu.

Erriboflabina

Adenina

A

B

Page 65: Biologia Batxilergoa 2

5. Azido nukleikoak

65

3.Polinukleotidoak

Nukleotidoak elkarren artean katea daitezke, bataren5’ karbonoa eta bestearen 3’ karbonoaren artean lotu-ra fosfodiesterra eratuz. Lotura-mota hori milioikaaldiz errepika daiteke polinukleotidoa eratu arte.

CH2O

OH

OPO–

O–

O

+

CH2O

OH

OPO–

O–

O

CH2O

O

OPO–

O–

O

P

O

O– O

CH2O

OH

3

5

3

5

Bi nukleotidoren artean 5’ - 3’ lotura fosfodiesterra eratzen.

Lau nukleotidoz eratutako DNA eta RNA zati banarenformulak idatzi.

Polinukleotidoaren ardatz nagusia fosfato–pentosa––fosfato–pentosa kateak eratzen du, 1’ karbonoetanlotuta dauden baseak alboetara geratzen direla. Ardatznagusi horrek 5’ muturra izango du hasieran eta 3’muturra amaieran. (Azido nukleiko baten kateakonukleotidoen sekuentzia lineala letra bidezko kodeazlaburbildu ohi da, A–T–T–A–C–G–C–A, eta katearenezkerreko muturra 5’ izaten da).

DNA molekulak desoxirribonukleotidozko kateazeratutako polinukleotidoak dira. Eta RNA molekulak,erribonukleotido-unitatez eratutako polinukleotidoak.

4.Azido desoxirribonukleikoa(DNA)

Zelula eukariotikoetan DNA nukleoan egoten dagehien bat, mitokondria eta kloroplastoetan ere egondaitekeen arren. Zelula prokariotikoetan, aldiz, DNAzitoplasman egoten da zona nuklear deritzan inguruan.Zelula prokariotikoetan kromosoma bakarra dagoenez,DNA osoa makromolekula bakar batean egongo da;zelula eukariotikoetan kromosoma bat baino gehiagodagoenez, DNA makromolekula batean baino gehiago-tan egongo da.

Zelula batean zein bestean dauden DNA molekuleklau mononukleotido desberdin dituzte: d-AMP, d-GMP,d-CMP eta d-TMP.

DNAren egitura primarioa

Desoxirribonukleotidoen sekuentziak eratzen du egi-tura primarioa. Polidesoxirribosa–fosfato eskeletoa(P–dR–P–dR–P–dR–P–dR–...) DNA molekula guztietandagoenez, molekula batetik besterako aldea, eskeletoa-ri albotik lotzen zaizkion base nitrogenatuen sekuen -tzian dago. Sekuentzia horrek darama, hain zuzen,proteinak sintetizatzeko informazioa.

DNAren egitura sekundarioa.

Watson eta Crick-en helize bikoi-tzaren eredua.

James Watson eta Francis Crick zientzialariek DNA-ren hiru dimentsioko egitura azaltzeko eredua propo-satu zuten 1953 urtean (ikus ikasgaiaren amaierakoNature aldizkariko artikulua). Garai hartan zituztendatu esperimentaletan oinarritu ziren, hau da, ErwinChargaff-ek ordurako antzemanda zuen baseen balio-kidetasunean, eta Maurice Wilkins eta Rosalind Fran-klin-ek kristal-itxurako DNAn X izpien difrakzioa azter-tzean lortutako datuetan.

Basea

Lotura fosfodiesterra

Basea

Pentosa

Pentosa

Basea

Pentosa

Basea

Page 66: Biologia Batxilergoa 2

5. Azido nukleikoak

66

DNA iturria Adenina Guanina Timina Zitosina

Gizakia

Ardia

Oiloa

Usapala

Izokina

Itsas-trikua

Otarraina

Garia

Legamia

Escherichia coli

ØX174 bakteriofagoa

– DNA molekulak bi katea polinukleotidiko ditu.

– Katea bakoitzak helize destrogiroa eratzen du etakatea biak elkarren inguruan kiribiltzen dira helizebikoitza osatzeko.

– Kateek aurkako norabidea dute, hau da, bata nor-mala den bitartean 5’ 3’ bestea “buruz behe-ra” dago 3’ 5’, antiparaleloak dira, alegia.

– Kateek dituzten pentosaæfosfato ardatzak eskailerakiribilaren kanpoko aldean daude, eskubandarengisan. Baseak perpendikularki daude barrualderabegira, eskailera-mailen gisan.

– Helize bikoitzak zabalera bera du luzera osoan,horrek esan nahi du, purina bakoitza pirimidinabaten parean egokitzen dela. Parekatze edo bina -tze hori, zehatz esanda, A–T eta G–C base-bikote-en artean gertatzen da. Binatzea bat dator DNArenbase-konposizioarekin, eta parez pare daudenbaseen artean hidrogeno-lotura posible guztiakeratzea ahalbidetzen du (hiru, C ≡ G bikotearenkasuan, eta bi A = T bikotearenean).

Chargaff-ek organismo desberdinen DNAn dagoenbase-konposizioari buruz egindako ikerketetan, ondo-rioztatu zuen, aurreko taulan konturatuko zinen bezala,adenina-kantitatea eta timinarena (errore esperimentalakaintzat hartuta) berdinak direla, eta gauza bera guanina-eta zitosina-kantitateekin, hau da, A = T eta G = C.

Wilkins eta Franklin-ek, euren aldetik, LondresekoKing’s Collegeko laboratorioetan DNArekin egindako Xizpien difrakzio-esperimentuetan hainbat argazki lortuzituzten, helize-itxurako biraketa-patroiak erakustenzituztenak (Pauling-ek esana zuen ordurako, DNArenegitura proteinen helize-itxurakoaren antzekoa izanzitekeela). Argazki horiei esker bi periodikotasun an -tzeman zituzten: nagusia 0,34 nm-koa, eta bigarrena3,4 nm-koa.

Beraz, datu horiek guztiak kontuan hartuta, Watsoneta Crick informazio horrekin bat etorriko zen DNArenegitura-eredua aurkitzen ahalegindu ziren, eta, aldiberean, informazio genetikoa hain zehazki erreplika -tzen duen mekanismoa argitzen saiatu ziren.

Biologiaren lorpen handienetakotzat hartu izan denWatson eta Crick-en ereduak alderdi aipagarri hauek ditu:

30,9

29,3

28,8

29,7

29,7

32,8

29,3

27,3

31,3

24,7

24,6

19,9

21,4

20,5

22,0

20,8

17,7

20,5

22,7

18,7

26,0

24,1

29,4

28,3

29,2

27,9

29,1

32,1

29,3

27,1

32,9

23,6

32,7

19,8

21,0

21,5

21,3

20,4

17,3

20,7

22,8

17,1

25,7

18,5

Espezie desberdinen DNA analizatu ondoren lortutakoemaitzak ditugu taula honetan. DNAren base guztiak kon-tuan hartuta, bakoitzaren portzentaia ageri zaigu.

–Datuak aurrean dituzula, baseak binaka azterturik,elkarren arteko erlazioaz zure ondorioak eman.

–DNA molekula baten analisiaren arabera baseen % 33guaninak dira. Kalkula itzazu beste baseen kopuruaketa egindako kalkuluak justifikatu.

Page 67: Biologia Batxilergoa 2

5. Azido nukleikoak

67

– Aurrekoaren ondorioz, katea baten base-ordenakbestearena baldintzatzen du, hau da, biak osaga-rri dira.

– Hona hemen helize bikoitzak dituen oinarrizkodimentsio molekularrak: elkarren aldamenekobase-bikoteek 0,34 nm-ko distantzia dute elkarrenartean; helize bikoitzak ematen duen buelta bakoi-tzeko 10 nukleotido-hondar daude zehazki, beraz,eta horren ondorioz, helizearen bira bakoi tzak 3,4nm hartuko ditu. Distantzia horiek bat datoz Wil-kins eta Franklin-ek, X izpien difrakzio--metodoak erabiliz, lortu zituzten periodikotasun-datuekin. Helize bikoitzaren diametroa 2 nm-koada gutxi gorabehera.

– Helize bikoitzaren egitura egonkortzen, base osa-garrien arteko hidrogeno-zubiez gain, elkarreragin

DNAren lau baseak. Hidrogeno-zubien bidezbi base-bikote eratzen dituzte.

DNA molekula baten zatia. Katea osagarri biak helize bikoitzbatean kiribiltzen dira.

DNAren helize bikoitzaren eskema.

elektrostatikoak eta hidrofobikoak ageri dira helizebarruan pilatutako baseen artean. Pentosaren hon-dar polarrak eta karga negatiboa duen fosfato tal-deak kanpoaldera begira geratu direnez, izaeraanioniko nabarmena hartzen du molekulak, etahorrek egonkortasun gehigarria ekartzen dio, his-tona bezalako proteina basikoekin elkarreraginelektronikoz elkartzen denean.

Timina

2 nm

Pentosa–fosfatoeskeletoa

GuaninaAdenina

Hidrogeno--lotura

Zitosina

Kateapolinukleotidikoa

Kateapolinukleotidikoa

Hidrogeno--loturak

Nukleotidoa

Xehetasuna

3,4 nm

10 nukleotido-pare

Base osagarrienbikotea

Pentosa–fosfatoeskeletoa

Hidrogeno--lotura

Helize-bira= 3,4 nm

Basea

O

O

O

O

C G

T A

A

C

G

T

Page 68: Biologia Batxilergoa 2

5. Azido nukleikoak

68

Helize bikoitzaren egitura zelulan dauden DNAmolekula guztiek dute, bai kromosoma eukariotikoakeratzen dituzten molekulek (hurrengo ikasgaian azter-tuko dugu DNA kromatina-zuntzetan nola paketatzenden eta zuntz horiek kromosomak eratzeko nola kon-dentsatzen diren), baita mitokondria, kloroplasto etazelula prokariotikoetako DNA molekulek ere. Biruseta-ko DNA gehienek helize bikoitzaren egitura dutenarren, ØX174 fagoa bezalako bakar batzuek kateabakarreko DNA zirkularra dute.

5.Azido erribonukleikoa (RNA)

RNA zelulako azido nukleikorik ugariena da; bereproportzioa, orokorrean, DNArena baino askoz handia-goa da. DNAren kasuan bezala, RNA molekulak nukle-otidoz osatutako polimeroak dira. Nukleotidoak, orain-goan, erribonukleotido-motakoak dira, eta baseak,adenina, guanina, zitosina eta urazilo. RNA mota ba -tzuetan soilik (tRNA), eta proportzio txikiagoan badaere, beste base nitrogenatu hauek ere ager daitezke:pseudouraziloa, dimetilguanina, inosina, metilinosina,dihidrouraziloa, erribotimidina eta beste batzuk.

RNA molekulak katea bakarrekoak dira eta egituraprimarioa baino ez dute, zenbait birusetan salbu(erreobirusetan, adibidez, RNAk bi katea ditu helizebikoitzaren gisan kiribilduta). Egitura primarioa polirri-bosa fosfatozko katea luzean zehar txertaturiko base--sekuentziak ezartzen du, DNAren kasuan bezala.

RNA molekulek katea polinukleotidiko bakarraduten arren, batzuetan, katea bereko base osagarriakparekatu egin daitezke eta helize bikoitza eratu.

RNAren hari bakuna. Base osagarrien arteko parekagune bat dugu.

Zelula eukariotikoaren RNA molekulen ezaugarriakRNA mota Portzentaia zelulan Pisu molekularra Nukleotido-kopurua

rRNA % 80 1.700.000 5.000700.000 2.00050.000 15036.000 100

tRNA % 15 25.000 75 – 90

mRNA % 5 25.000 – 1.000.000 75 – 3.000

RNA motak

Hiru RNA mota dago: RNA mezularia (mRNA), RNAerribosomikoa (rRNA) eta RNA garraiatzailea edotransferentziazkoa (tRNA). Horietako bakoitzakforma molekular desberdinak izan ditzake. RNA motadesberdinak DNAk daraman informazio genetikoa gau-zatzen du (genetika molekularrari buruzko ikasgaianproteinak nola sintetizatzen diren aztertuko dugu).

– RNA mezularia

mRNA molekulek A, G, C eta U baseak baino ezdituzte, eta zelularen nukleoan sintetizatzen dira DNAzatien kopia osagarri bezala. “Mezulari” izendapenakfuntzioa zehazten du; izan ere, nukleoan dagoen infor-mazioa erribosometara eramatea baitu helburu, han,erribosometan, proteinak sintetizatzerakoan aminoazi-doen sekuentzi antolamenduan patroi gisa jarduteko.mRNA katean zehar dauden nukleotido-hirukoteek(kodonek) katea polipeptidikoak izango dituen ami-noazidoen sekuentzia zehazten dute.

Watson eta Crick-en helize bikoitzaren ereduak balio aldu Chargaff-ek eta lankideek lortutako emaitzak azaltze-ko?

Pentosa–fosfatoeskeletoa

Baseak

U

A

C

G

Page 69: Biologia Batxilergoa 2

5. Azido nukleikoak

69

Beraz, zeluletan sintetizatzen diren milaka proteinadesberdinetako bakoitzak mRNA jakin batek edomRNA molekula baten segmentu batek kodifikatzenditu.

mRNA molekulen ezaugarrietako bat labur irautendutela da, proteina sintetizatu ondoren berehala degra-datzen baitira.

– RNA erribosomikoa

Zelula prokariotiko eta eukariotikoetako erriboso-mek proteinaz eta rRNA molekulaz osatutako tamainadesberdineko bi azpiunitate dituzte. rRNA molekulekerribosomen pisu osoaren % 65 hartzen dute. Prokario-tikoetan hiru rRNA mota desberdin daude, eta eukario-tikoetan pisu molekular desberdineko beste lau. Kateapolinukleotidiko bakarreko molekula linealak dira,baseetako batzuk metilatuta daude eta, leku askotan,zoriaren arabera, kateak berak zati osagarriak antipara-leloki hurbilduz parekagune ugari izan ditzake.

– RNA garraiatzailea edotransferentziazkoa

tRNA molekulek zelulan dagoen RNA guztiaren % 15hartzen dute. tRNA zitoplasman egoten da molekuladispertso moduan. Funtzioa proteinak sintetizatzendituzten erribosometaraino berariazko aminoazidoakgarraiatzea da.

Egitura aldetik gehien aztertu den RNA mota da. 50tRNA desberdinen base-sekuentzia osoa ezagutzendugu zehatz-mehatz. tRNA desberdinek base-konposi-zio desberdinak dituzten arren, denek dute ezaugarrihau: base nagusiez gain (A, G, C eta U-z gain), bestebase arraro gutxi batzuk (% 10 inguru) dituzte; tRNAguztiek dute 5’ muturrean guanina nukleotidoa, etaaminoazidoa lotzen zaien 3’ muturrean C–C–A base--sekuentzia.

tRNA molekulek egitura sekundarioa dute zati ba -tzuetan, base osagarriak parez pare egokitu eta binaka-tu egiten direlako, helize bikoitzaren itxura hartzeko;bien bitartean, parekatuta ez dauden tarteko sekuentzizatiak begizta modura biribilduko dira molekula osoarihirusta-hostoaren itxura emanez. Antikodon besoarenerdi-erdian hiru base aurkituko ditugu, tRNA bakoitze-an desberdinak. Hirukote horri antikodon deritza.Antikodonaren base-hirukotea mRNAk aminoazidobakoitzaren ezaugarri gisa daraman kodonaren base--hirukotearen osagarria da.

tRNA molekularen hirusta-hosto egitura. Eskema orokorra.

tRNA molekulen egitura tertziarioa.

–Zein desberdintasun dago katea bakarreko DNAreneta RNAren artean? DNA katea batek eratuko al lukehelize bikoitza RNA katearekin? Zergatik?

–mRNAren kopiak eta DNAn kodetutakoa bat etorrikoez balira, zer gertatuko litzateke? Zein eragin izangoluke horrek zeluletan?

A. Rich eta S. Kim-ek tRNA kristaletan X izpiez egindituzten difrakzio-ikerketetan, tRNA molekulen egituratertziarioari buruzko datuak lortu ahal izan dituzte.Molekula tolestuta dago L itxura hartuta, antikodonamutur batean duela eta aminoazidoa bestean.

Antikodon besoa

T ψ C besoa

Aminoazido besoa

Antikodona

DHU besoa

3’ muturra

ANTIKODONA

Antikodonbesoa

T ψ C besoaDHU besoa

5’ muturra

OH

C C A OH

Page 70: Biologia Batxilergoa 2

70

Lab

orato

rio

ko

jard

uerak

1. Landare-errautsetan gatz mineralak identifika-tzen

Materia bizidunaren osagaien artean ura, gatz mineralaketa funts-gai organikoak ditugu. Izaki bizidunen edozein zatihartu eta berotzen badugu, ura galdu eta hondakin erabatlehorra geratuko zaigu, materia organikoa eta mineralakbaino ez duela. Berotzen jarraitzen badugu materia organi-koa “karbonizatu” eta desegin egingo da erabat. Geratzendenak, “errautsak”, gatz mineralak izango ditu.

Gatz horiek, ur-disoluzioan, katioitan eta anioitan disozia-tuko dira. Ioiak oso erraz identifika daitezke berariazko erre-akzioen bidez, hauspeatze-erreakzioen bidez gehienetan.Hauspeatze-erreakzio horietan berariazko erreaktiboak gehi -tzen zaizkio disoluzioari, eta identifikatu nahi dugun ioiare-kin erreakzionatu ondoren, substantzia disolbaezin moduanhauspeatuko dira, horrela, disoluzioan zegoen ioia ezagutukodugu.

Materiala

– Saiodiak

– Metxeroa

– Mortairua

– Hauspeatze-ontzia

– HCl kontzentratua

– BaCl2– AgNO3

– HClO4

– Antimoniato potasikoa

– Ur distilatua

Prozedura

Errautsak lortzea

Hosto lehor batzuk hartu eta su leunez erre.

Errekuntza motela denean, gatz batzuk ez dira hegazkor -tzen, baina bortitza denean, karbonatoak deskonposatu egindaitezke eta CO2 eta oxidoak eman; CO2-a desagertu egingodenez, ezingo dugu CO3

2–a antzeman.

OHARRA. Errautsak egur-tximiniatik ere har ditzakegu.

Gatzak aurkitzea

Errauts gutxi batzuk hartu (2 g) eta mortairuan txikitu 20 ccur distilatuz. Iragazi eta hauspeatze-ontzi batean bildu iraga-zitakoa. Iragazkian geratu dena 10 cc ur distilatuz garbitu etaontzi berera bota.Gatz mineralak anioietan (Cl-, CO3

2-, SO42-, PO4

3-) etakatioietan (Na+, K+, Ca2

+, Mg2+) disoziatuta dituen disoluzio

iragazia bost saioditan banatu, kantitate berdinetan.

Anioiak identifikatzea: CO32-, SO4

2-, Cl-

1. saiodiari HCl kontzentratuaren tanta batzuk bota. Efer-beszentzia sortzen bada, disoluzioan CO3

2- dagoen seinaleizango da.

2. hodiari BaCl2 tanta batzuk bota. Hauspeakin zuria ageribada, SO4

2- dagoen seinale izango da.

3. saiodiko disoluzioa HNO3 tanta batzuez azidifikatuondoren, AgNO3 disoluzioaren tanta batzuk bota. Esne-itxu-rako hauspeakin zuria agertzen bazaigu, Cl- anioia dagoenseinale izango da.

Katioiak identifikatzea: K+ eta Na+

4. saiodia hartu eta HClO4 erantsi tantaka. Kristal-itxurakohauspeakin zuria agertzen bazaigu, disoluzioak K+ katioiaduen seinale izango da.

5. hodiko disoluzioari antimoniato potasikozko disoluzioa-ren tanta batzuk bota eta irakiten jarri minutu batzuez. Saio-dia astinduz disoluzioa hoztu ahala hauspeakin zuria agertu-ko zaigu. Disoluzioan Na+ dagoen seinale izango da.

Burutzapena

Katioiak eta anioiak identifikatzeko probak burutu.

Emaitzak jakinarazi

Txosten bat egin, jarraitu duzun prozedura, lortu dituzunemaitzak eta gertatu diren erreakzioak bilduta.

2. Osmosi-fenomenoa landare zeluletan

Mintz plasmatikoak mintz erdiragazkor bezala jokatzen duosmosi-fenomenoaren aurrean.

Landare berezi batzuen hostoak, tradeskantiarenak bezala-koak, oso egokiak dira osmosia behatzeko, epidermisekozelulek pigmentua dutelako bakuoletan.

Jarduera honetan osmosiaren ikerketa egin behar dugu.

Hona hemen ikerketan egin beharreko urratsak:1. Arazoa planteatu.

2. Hipotesia proposatu.

3. Esperimentua diseinatu.

4. Esperimentua burutu.

5. Datuak bildu.

6. Datuak interpretatu eta ondorioak atera.

Page 71: Biologia Batxilergoa 2

71

Arazoa planteatu

Zer gertatuko zaie epidermiseko zelulei medio hipertoniko-an sartzen baditugu?

Hipotesia proposatu

Planteatutako arazoari buruzko hipotesia eman.

Esperimentua diseinatu

Zure hipotesia frogatzeko esperimentua proposatu.

Esperimentua burutu

Irakasleari behar dituzun materialak eskatu eta esperimen-tua ahalik eta zorrotzen burutzen saiatu.

Emaitzak aztertu eta ondorioak atera

Esperimentua egin ondoren, emaitzak aztertu eta zureondorioak eman.

Emaitzak jakinarazi

Egindako ikerketari buruzko txostena idatzi.

Beste testuinguru batzuetan aplikatu

Osmosi-fenomenoa bizitzako zein beste egoeratan izandaiteke esanguratsua?

3. Funts-gai organikoak identifikatzen

Arazoa planteatu

Laboratorioan hainbat ontzi ditugu glukosa, gari-irina, etxe-ko azukrea, oliba-olioa eta arrautza-zuringoarekin. Identifika-zio-etiketak erori egin zaizkie. Zer egin dezakegu ontzibakoitzak zer duen jakiteko?

Informazioa bildu eta ikerketa planifikatu

Gluzido, lipido eta proteinen propietate fisiko-kimikoeiburuzko informazioa bildu: kolorea, zaporea, disolbagarrita-suna, egoera fisikoa ingurune-tenperaturan, etab.

Irakaslearen laguntzaz, konposatu organikoak identifikatze-ko dauden teknikak eta berariazko erreakzioei buruzko infor-mazioa bildu.

Ikerketa planifikatu, egin beharreko urratsak zehaztuz.

Burutzapena

Irakasleari behar dituzun materialak eskatu eta urratsakahalik eta zorrotzen jarraitu.

Emaitzak aztertu eta ondorioak atera

Lortutako emaitzak azaldu eta zure ondorioak atera.

Ikerketaren berri eman

Ikerketari buruzko txostena idatzi.

Lab

orato

rio

ko

jard

uerak

Page 72: Biologia Batxilergoa 2

72

Gela

ko

jard

uerak

1. Demagun NaCl-ren % 6ko disoluzioa dugula mintzerdiragazkorrez egindako poltsa batean. Zer gertatukoda NaCl-ren % 30eko disoluzioan sartzen badugu?Erantzuna ematerakoan elikagaiak kontserbatzeko gatzazergatik erabiltzen ote den azaltzen saiatu.

2. Zein ezaugarri izan behar du soluzio fisiologiko batekorganismoan sartzean kalterik egin ez dezan?

3. Ondoko galderei erantzun:

Glukosa zein funts-gaien artean sailkatuko zenuke? Zer-gatik?

Animali zeluletan bada glukosaz osatutako eta interesbiologiko handiko polimero bat. Zein da? Horren egitu-ra azaldu eta betetzen duen funtzioa adierazi.

Polisakarido batzuk “energia metatzeko” balio dutenmolekulak dira eta beste batzuk “estrukturalak”. Zeresan nahi dugu horrekin? Adibide bana eman.

4. Ondoko galderei erantzun:– A, B eta C formulak zein konposatu kimiko dira? – B eta A elkartuz, eta A eta C elkartuz lortuko ditugunkonposatuak adierazi eta izendatu. Nola desberdin-duko zenituzke konposatuok laboratorioan?

– Zein funtzio dituzte izaki bizidunengan?

5. Ondoko galderei erantzun:

– Ondoko polimeroari begiratu. Formula hori konposa-tu batean edo gehiagotan aurkituko dugu. Non?

– Monomeroaren formula idatzi eta izendatu.

– Zein lotura-mota dago monomeroen artean? Nolaeratzen da?

– Konposatu horren edo horien ezaugarri kimikoak etagarrantzi biologikoa azaldu.

A

B

C

Page 73: Biologia Batxilergoa 2

73

6. Fosfolipidoak mintz zelularraren osagaiak dira:

– Zein osagai dituzte? Fosfolipidoaren formula idatzi.

– Fosfolipidoak oso konposatu egokiak dira ur-inguru-nean mintz egonkorrak eratzeko. Zergatik?

7. Bentzenotan disolbatutako tripalmitilglizerol eta 1-este-aril 2-miristil-fosfatidilkolinaren nahastea, horrenbeste-ko ur-kantitateaz nahastu eta, ondo astindu ondoren,fasetan banandu arte utzi. Ur-fasean zein lipidotikegongo da proportziorik handiena? Zergatik?

– Bi lipido horiekin lortuko al zenuke xaboirik? Nola?

8. Proteina bateanglizina–serina–glizina–alanina–glizina–alanina sekuen-tzia peptidikoa agertzen da behin eta berriz. Hexapepti-doaren egiturazko formula marraztu eta loturak nolaeratu diren esan. Adieraz itzazu.

– Gluzido eta lipidoek ez duten zein ezaugarri duteproteinek?

9. Ondoko galderei erantzun:

– Ondoko adierazpenaren esanahia argitu: “Aminoazi-do-sekuentziak proteinaren egitura eta funtzioakzehazten ditu”.

– Proteina guztiak aminoazidoz osatuta daudela jakinik,nola azalduko zenuke izaki bizidunengan dagoenproteina-aniztasun handia?

10.Zer da ATPa? Zergatik da horren garrantzitsua zelulan?

11.Hiru espezie desberdinen azido nukleikoetan dagoenbase nitrogenatuen maiztasuna aztertu dugu. Honahemen emaitzak:

Irudia eskematikoa da erabat.Xingola biek fosfato-azukre kateak ordezkatzen dituzte,

eta marratxo horizontalek, kateak elkartzen dituzten base-bikoteak.Goitik beherako lerroa egituraren ardatza da.

Espeziea Adenina Guanina Zitosina Timina Uraziloa

1 espeziea 25 30 24 – 21

2 espeziea 25 32 24 19 –

3 espeziea 24 26 26,1 23,9 –

– Espezie horien material genetikoa zein motatakoa da?RNA ala DNA? Kateabakarrekoa ala bikoa?

– Zertan desberdintzen dira espezie desberdinetakoDNA kateabikoak? Zer ziurtatzeko balio du desber-dintasun horrek?

IRAKURGAIA

1953 urtean Watson eta Crick-ek “Azido nukleikoen egitu-ra molekularra” izeneko artikulua argitaratu zuten Naturealdizkarian. Irakur ezazu eta zure iruzkina idatzi.

Azido nukleikoen egitura molekularraWatson eta Crick (1953). Nature, 171, 737-8

Azido desoxirribonukleikoaren (DNA) gatzaren egitura pro-posatu nahi dugu. Gure egitura honek interes biologiko han-dia izango duten ezaugarri berriak ditu.

Pauling eta Corey-ek1 proposatu dute, dagoeneko, azidonukleikoaren egitura, eta adeitsuki eskaini digute horri buruzidatzitako artikulua, argitaratu aurretik eskaini ere. Haienereduak hiru katea txandakatzen ditu, elkarrekin egiturabakarra osatzen dutela. Fosfato taldeak egituraren simetriardatzetik gertu daude; baseak, aldiz, kanpoaldera begira.Gure ustez egitura hori ez da egokia, bi arrazoi hauengatik:1) Gure ustez, X izpien diagramak ondorioztatzen dituenmateriala ez da azido askea, gatza baizik. Hidrogeno-atomoazidorik gabe ez dago argi zein diren egitura elkartuta man-tentzen duten indarrak, batez ere, ardatzetik gertu daudenfosfato negatiboak elkarren artean aldaratuko direla kontuanhartuta; 2) Badirudi Van der Waals-en distantzietako batzuklaburregiak direla.

Faser-ek ere hiru kateadun egitura proposatu du (prentsan).Eredu horretan fosfatoak kanpoaldera daude eta baseakbarrualdera hidrogeno-loturen bidez elkartuta. Horrela des-kribatutako egitura ez dago zehatz-mehatz definituta etahorregatik ez dugu komentatuko.

Gu egitura zeharo desberdina proposatzera gatoz azidodesoxirribonukleikoaren gatzarentzat. Gure egitura honek bikatea helikoidal ditu, biak ardatz beraren inguruan kiribilduta(ikus diagrama).

Gela

ko

jard

uerak

Page 74: Biologia Batxilergoa 2

74

Suposizio kimiko arruntak egin ditugu. Katea bakoitzaβ-D-desoxirribofuranosa hondarrez, eta horiei 3’,5’ loturazkateatutako fosfato diesterrez osatuta egongo da. Katea biak(ez ordea baseak) egituraren ardatzarekiko elkarzuta den180°-ko simetri ardatz batek erlazionatzen ditu. Katea biakeskuinerantz biratzen duten helizeak dira, baina 180°-kosimetri ardatz horren ondorioz, katea bien atomo-sekuentziakaurkako norabidetan doaz. Katea bakoitzak Furberg-en2

1 ereduaren itxura du, hau da, baseak helizearen barrualderadaude eta fosfatoak kanpoaldera; azukreak eta inguruko ato-moek Furberg-en “konfigurazio estandarra” bezalakoa izangodute. Azukrea, gainera, lotuta daraman basearekiko elkarzutegongo da gutxi gorabehera. Katea bakoitzak hondar bat du znorabidean 3,4 Å-ero. Katea bereko bi hondar albokiderenartean 36°-ko angelua dagoela suposatuko dugu eta, horrenondorioz, egitura-unitatea katearen 10 hondarrero errepikatu-ko da, hau da, 34 Å-ero. Fosfatoak kanpoaldera begira dau-denez, oso iristerrazak dira katioientzat.

Egitura irekia da eta ur-edukia nahikoa handia du. Ur-edu-kia txikiagoa balitz, baseak zertxobait okertuko lirateke, etaegitura gehiago trinkotu.

Egitura horren ezaugarri berria zera da, katea biak basepuriko eta pirimidikoen bidez daudela elkarrekin lotuta.Baseen planoak egituraren ardatzarekiko elkarzutak dira.Baseak bikoteka elkartzen dira; katea bateko base batekhidrogeno-lotura eratuko du beste kateako base batekin,halako moldez non, base biak elkarren ondoan dauden eta zkoordinatu berbera duten. Lotura gertatuko bada, baseetakobatek purikoa izan behar du eta besteak pirimidikoa. Hidro-geno-loturak honela eratzen dira: 1 posizioan dagoen puri-koa, 1 posizioan dagoen pirimidikoarekin; 6 posizioan dago-en base purikoa, 6 posizioan dagoen pirimidikoarekin.

Baseak forma tautomeriko onargarrietan soilik egon daitez-keela suposatuz gero (hau da, zeto konfigurazioetan eta ezenolikoetan), base-bikote jakin batzuk baino ezingo diraelkarrekin lotu. Hona hemen bikoteak: adenina (purikoa)timinarekin (pirimidikoa) eta guanina (purikoa) zitosinarekin(pirimidikoa).

Beste era batera esanda, bikotearen osagai bat adeninadenean, gure suposizioaren arabera, beste osagaia timinaizango da nahitaez; gauza bera guanina eta zitosinarekin.Katea indibidual baten base-sekuentzia ez dirudi ezerk muga-tzen duenik. Hala ere, base-bikote jakin batzuk baino ezindirenez eratu, aterako dugun ondorio zuzena zera da: kateabaten base-sekuentzia jakinik, bestearena automatikoki jakindezakegula.

Esperimentalki jakin ahal izan denez3,4 azido desoxirribo-nukleikoan adenina- eta timina-kantitateen arteko erlazioaeta guanina- eta zitosina-kantitateen artekoa, unitateareningurukoak dira.

Seguru asko, ezinezkoa izango da egitura hori desoxirribo-saren ordez erribosa dugula lortzea, oxigeno-atomo enparatuhorrek eragingo duen Van der Waals lotura estuegia izangodelako.

Azido desoxirribonukleikoari buruz orain arte argitaratuta-ko X izpien datuek5,6 ez dute gure egitura zorrozki frogatzekobalio. Baina, orain arte esan duguna bat dator gutxi gorabe-hera datu esperimentalekin; hala ere, ez dugu frogatutzatemango, emaitza zehatzagoz ziurtatu ahal izan arte. Gureegitura asmatu genuenean, ez genituen han aurkeztutakoemaitzen zehaztasunak ezagutzen eta, horrexegatik, argitara-tutako datu esperimentaletan eta argumentu estereokimikoe-tan oinarritu ginen gehien bat, baina ez soil-soilik.

Konturatzen gara, baita ere, guk proposatu dugun pareka -tze espezifiko horrek, material genetikoa kopiatzeko meka-nismo posible baten bidean jartzen gaituela.

Egituraren zehaztasun guztiak eta eraikitzeko beharko lira-tekeen baldintzak, atomo bakoitzaren koordenatuekin batera,beste nonbait izango dira argitaratuak.

Gure eskerrik beroena iristarazi nahi diogu Jerry Donahuedoktoreari, batez ere distantzia atomikoei dagokienean eten-gabe eskaini dizkigun aholku eta iritzi kritikoengatik. Osobaliagarriak izan zaizkigu, baita ere, M.H.F. Wilkins doktore-aren, R.E. Franklin doktoresaren eta Londreseko King’s Colle-ge-ko lankideen emaitza esperimental argitaratu gabeak, etaguztien ideiak. Gutako batek (J.D.W.-k) Haurren ParalisirakoFundazio Nazionalaren beka izan du.

J.D. Watson eta F.H. Crick (Sistema Biologikoen EgituraMolekularra aztertzeko Medical Research Council Unit.Cavendish laboratorioa, Cambridge). Apirilak 2.

Gela

ko

jard

uerak

1. Pauling, L., eta Corey, R.B., Nature, 171, 346 (1953); Proc. U.S. Nat.

Acad. Sci., 39, 84 (1953).

2. Furberg, S., Acta Chem. Scand., 6, 634 (1952).

3. Chargaff, E., argibide gehiagorako ikus Zamenjof, S., Brawerman, G.,

eta Chargaff, E., Biochim. et Biophys. Acta, 9, 402 (1952).

4. Wyatt, G.R., J. Gen. Physio. , 36, 201 (1952).

5. Atsbury, W.T., Symp. Soc. Exp. Biol. 1, Nucleic Acid, 66 (Camb. Univ.

Press, 1947).

6. Wilkins, M.H.F., y Randall, J.T., Biochim et Biophys. Acta, 10, 192

(1953).

Page 75: Biologia Batxilergoa 2

75

1. Kolesterola eta osasunaIkusi dugun bezala, kolesterola mintz zelularrean dagoen

lipidoa da. Hala ere, azken urteotan, odolean dugun koleste-rol-mailaren eta zirkulazio-sistemaren gaixotasunen arteandagoen harreman zuzena nabarmendu da.

Proiektua aurrera eramateko ondoko informazioa bildubehar duzue:

– Zerk eragiten du odoleko kolesterol-maila igotzea?

– Zein da odoleko kolesterol-mailaren eta gaixotasun kar-diobaskularren arteko harremana?

– Zein dira gaitz kardiobaskularrak saihesteko gomenda -tzen dizkiguten dietak?

– Nortzuengan dute eragin handiagoa gaixotasun kardio-baskularrek?

– Zenbaterainokoa da gaixotasun kardiobaskularren era-gina zuen Autonomia Erkidegoan?

Informazio-iturri gisa erabil ditzakezue, besteak beste,zientzi dibulgaziorako aldizkariak (Elhuyar, Muy interesante,Mundo Científico, Investigación y Ciencia, Conocer...) etaegunkarien gehigarriak. Adituen laguntza ere eska dezakezue(sendagile, osasun arduradun, etab.).

2. BioerregaiakDakizuenez, petrolio-erreserbak agortzen ari zaizkigu,

horregatik, beste energi iturri batzuk aurkitu beharreangaude, eta, batez ere, petrolio-meategirik ez dugun herrialde-ok. Azken aldi honetan, landare jatorriko bioerregaiak (gluzi-doak, olioak...) proposatzen ari zaizkigu gasolina eta gas-olioaren ordezko bezala.Ondoko informazioa bildu:– Zein dira petrolioaren deribatuen ordez erabil ditzake-

gun bioerregaiak?– Zein landare-kultibotik atera daitezke?– Zein industri tratamendu behar dituzte?– Zein dira Autonomia Erkidegoan edo Estatuan erregai-

-mota horiek sortu eta banatzen dituzten enpresak?– Horrelako erregaiak erabiltzeak zein ondorio ekarriko

dizkio gurea bezalako herrialde nekazari eta petrolio--erreserbarik gabekoari?

– Administrazio Publikoak bioerregaiak produzitzeko eki-menei ematen dieten babesa.

Informazioa lortzeko zientzi dibulgazioko aldizkariak etaegunkariak erabil ditzakezue. Autonomia Erkidegoko IndustriSailean eta Unibertsitateko Goi Mailako Injineru Eskoletanere galde dezakezue.

Bibliografia:Liburuak– ASIMOV, I., 1994. Oinarrizko ehun galdera zientziari

buruz. Gaiak– TALDE LANA, 1991. Materiaren erdigunearen bila.

Gaiak.

Aldizkariak– “Bitaminak: bizitzako txinpartak”. Elhuyar. 123.

zenbakia– “Gatz mineralak: gorputz-egituraren oinarri”. Elhuyar.

118. zenbakia.

Baliab

ideak

Pro

iektu

a

– “Hidrogeno-loturak, horizonte berriak kimikan”.Elhuyar. 125. zenbakia.

– “Karbono, hidrogeno eta oxigenoz osatutako energilehengaiak”. Elhuyar. 113. zenbakia.

– “Koipeak: neurrian, baina beharrezkoak”. Elhuyar. 115.zenbakia.

– “Magnesioaren erabilpen terapeutikoak”. Elhuyar.97-98. zenbakia.

Bideoak

– Biologia molekularra. Ancora.