ANABOLISMOA

Fotosintesia

6 CO2 + 6 H2O C6H12O6 + O2

Klorofila

Zeintzuk izakiek burutzen dute fotosintesia?-LANDAREAK ( kloroplastoetan)-ALGAK ( kloroplastoetan)-PROKARIOTA BATZUK (mesosometan dauden egitura fotosintetikoak)

Zer da fotosintesia? Prozesu honek, eguzkiak igorten duen argi energia bereganatuz, energia kimikoa (ATP) eta ahalmen erreduzitzailea (NADPH) bihurtzea du lehenengo helburu. Hauekin, konposatu ez-organikoz baliaturik ,ura eta CO2 ,hain zuzen, glukosa sortu eta oxigenoa ekoizten da.

Fotosintesian beraz:

a) Atmosferako CO2-ren fijazioa

b) Azukreak sortzea ( energia iturria)

c) Oxigenoaren askapena

Fotosintesian parte hartzen duten egiturak

• Kloroplastoak ( organuluak)

• Pigmentu fotosintetikoak: Klorofilak eta karotenoideak ( molekula argi

zurgatzaileak)

• Fotosistemak ( pigmentuen molekulen bilketak)

Fotosintesiaren faseak 1) Argiaren menpeko fasea: tilakoideen mintzean

2) Argiaren menpekotasunik gabeko fasea = fase iluna

= Calvin zikloa : estroman

Fotosintesiaren argipeko fasea:Makineria molekularra

a) FOTOSISTEMAK I , II. b) ELEKTROI GARRAIATZAILEAREN KATEA.

c) ATP-sintetasa

Fotosistemaren egitura

Molekula konplexu honen osagaiak: -pigmentu antena molekula -erreakzio gunea

Bi fotosistema daude:Fotosistema I: erreakziogunea P700Fotosistema II: erreakziogunea P680

Fotofosforilazioa:energia eta NADPH+H+ sortu

Energi maila txikia

Energi maila handia

Energia handiko molekuletatik energia gutxikoetara burutzen diren erreakzioek energia askatzen dute. Elektroiek maila energetiko baxuagora igaroz,kate garraiatzailearen bidez energia askatzen da

Teorikoki elektroien garraioa ez da posible uretatik NADPH-ra ura elektroien emaile ahula baita eta energi maila txikienetik gorakoetara ez da erreakzio espontaneoa.

Fotosistemaren bidez argi energiak elektroiak emaile ahul batetik ( ura) molekula batera ( erreakzio guneko klorofila) transferitzen ditu, asken hau elektroi emaile indartsu bihurtuz.

Elektroien fluxua

ELEKTROIEN GARRAIO ZIKLIKOA :

Fotosistema I-ri dagokio. ATP sortzen du baina ez NADPH ezta oxigenorik ez.

ELEKTROIEN GARRAIO EZ-ZIKLIKOA: ( Z-eskema)

Fotosistema biak parte hartzen dute. ATP, NADH eta oxigenoa sortzen ditu.

FOTOFOSFORILAZIOA

3H+ 1ATP

Karbonoa finkatzeko erreakzioak:Calvin zikloa (argimenpekotasun fasea)

Erreakzio hauek kloroplastoaren estroman gertatzen dira

Calvinen ekuazio orokorra :

6CO2 +18 ATP +12 NADPH+12H2O C6H12O6+18ADP+18Pi+12NADP++6H+

Calvin zikloaren laburpena:

1.- CO2 kloroplastoaren estroman egon ohi den erribulosa-1,5-bifosfato (5C) atxikitzen zaio.Osatutako ezegonkorra den 6 karbonodun konposatutik,3 karbonodun 3-fosfoglizeratoaren bi molekula sortzen dira.

2.- ATP eta NADPH kontsumituz, 3-fosfoglizeratoa erreduzitu eta glizeraldehido-3-P eratzen da.

4.- Ondorengo erreakzioak erribulosa birsortzeko erabiliko dira ATP kontsumituz. Glizeraldehidoaren 12 molekuletatik, 10 erribulosa birsortzeko erabiliko dira ; gainontzeko 2 azukreak sortzeko.

3.- Glizeraldehido-3-P-tik abiatuta zitosolean zenbait azukreak sintetizatzen dira, hala nola, fruktosa, sakarosa, almidoia….

Konposatu hau ,halaber glukolisian sar daiteke.

Argimenpeko fasean lortutako NADPH eta ATP-rekin azukreak sortzeaz gain nitrogeno eta sufre eskuratzen dute sustraien bidez zurgatutako gatz mineraletatik aminoazidoak eta beste konposatu organikoen funtzezko egiturak osatzeko.

Zurgatutako nitratoak eta sulfatoak erreduzitu egin behar dira eta horretarako erabiltzen dira aurretik ekoiztutako NADPH.

NO3- NO2

- NH4+ amoniakoa nitrogenoaren forma

erreduzitua, a.a.-etan sartzeko.

SO4= SO3

= H2S

NAPH+H+ NADP+ NAPH+H+ NADP+

NAPH+H+ NADP+ NAPH+H+ NADP+

Fotoarnasketa : kloroplastoak,peroxisomak eta mitokondriak parte hartuz.RUBISCO:

1. Funtzioa KARBOXILASA: CO2-ren finkapena2. Funtzioa OXIGENASA: erribulosa 1,5 bifosfatoaren

erredukzioa fosfoglicolatoa sortuz. CO2 ekoizten da, eta fotosintesiaren eraginkortasuna murrizten da

Landare C4:Insolazio handiko lekuetan RUBISCOaren afinitatea CO2-agatik asko murrizten da.Landare hauek garatutako estrategia ondoan azaltzen da: RUBISCO entzima zorroaren zeluletan dago, bertan CO2-ren kontzentrazioa handiagotu egin denezCalvin zikloa garatzen da.C4 izena hartzen dute CO2-aren fikapenaz eratutako 1. konposatua 4karbonoduna delako.( oxalazetatoa)

Landare C4 eta CAM

Fotosintesiaren garrantzi biologikoa Biosferan ematen den prozesu biokimikorik garrantzitsuena da dudarik gabe

ondokoagatik:1.-Materia ez-organikotik materia organikoaren sintesia fotosintesiaren bidez

gertatzen da gehien bat. Geroago elika-katean zehar bizidun batzuetatik besteetara pasatuko da izaki bizidun bakoitza berezko materia sortuz.

2.-Argi energia energia kimikoa bihurtzen du, bizidun guztientzako beharrezkoa.

3.-Fotosintesian oxigenoa askatzen da, arnasketa aerobikoan oxidatzaile

bezala erabiltzeko. Fotosintesiaren agerpenak Lurraren hasierako atmosfera erreduktorea eta

anaerobikoa aldarazi zuen.

4.- Erregai fosiletan ( ikatza, petrolioa, gas naturala) metatutako energia fotosintesiaren menpe dago.

5.- Autotrofoen eta heterotrofoen arteko oreka ez litzateke posiblea izango fotosintesirik gabe.

FOTOSINTESIAK LURRAZALEKO BIZIA MANTENTZEN DU

KIMIOSINTESIA

2

1

Bakterio batzuk materia ez-organikoetatik materia organikoa lortzeko gai dira baina argi energia erabili gabe. Horretarako zenbait konposatu kimikoak oxidatuz lortzen dute beharrezkoa den energia eta ahalmen erreduzitzailea ( ATP; NADH+H+). Prozesua kimiosintesia deritzo.

Karbonoaren kimiosintesia

Organismoak kimiolitotrofoak: energia eta ahalmen erreduzitzailea konposatu ez-organikoen oxidazioz lortzen dute. Calvin zikloen bidez CO2 finkatzen dute.

Nitrobacter generoko bakterioak ekosistemarako berreskuratzen dute

fotosintesirako beharrezkoak diren nitratoak.

Oxidatzeko erabilitako konposatu ez-organikoak:

2NH3+ O3 2NO2- +2 H2O +2 H+ + energia (Nitrosomonak)

NO2- + O2 NO3

- + energia ( Nitrobacter)H2S + 2 O2 H2SO4 + energia ( Sulfobakterioak)

2

1

Nitrogenoaren kimiosintesia

Bakterio hauek kimiorganotrofak dira: energia iturri bezala inguruan dauden konposatu organikoen oxidazioz lortutakoa erabiltzen dute. Ez dute CO2finkatzen,karbono iturria organikoa da, lehen konposatu organikoen eskutik.

Bakterio hauek N2 atmosferikoa finkatzeko gai diren organismo bakarrak dira.

Bizi daiteke:

a) Libreki lurzoruan eta uretan : Clostridium eta Azotobacter

b) Sinbiosian landare leguminosen sustraietan: Rhizobium

Zukreak oxidatuz lortzen dute energia eta NADPH, gero erabiliz N2 erreduzitzeko NH4

+ sortuz, prest aminoazidoetan parte hartzeko nitrogeno organikoa baita.

Nitrogenoaren bakterio kimiolitotrofoekin batera ziklo biogeokimikoekin papel garrantzitsua betetzen dute.

ANABOLISMO HETEROTROFOA : GLUZIDOEN SINTESIA : glukoneogenesia ,molekula ez-glizidikoetatik laktato,glizerola edo Krebs ziklo metabolitoetatik abiatuta glukosa sortzea.Bide metaboliko honen erreakzioak glukolisiaren alderantzizkoak dira lehenengo 3 erreakzioak izan ezik, hain zuzen, 1. eta 3.-a itzuliezinak baitira.

LIPIDOEN SINTESIA : Glizerola : glukolisiaren dihidroxiazetona-P-aren erredukzioz sortuko da.Gantz azidoak : azetil CoA-tik erreduzioz.

AMINOAZIDOEN SINTESIA: eskeleto hidrokarbonatua Krebs bitartekarietatik eta nitrogenoa organismoen arabera.