Hartzidura

Hartzitzen diren molekula organiko horiek, eskuarki, gluzidoak edo proteinak izaten dira, eta degradazioa oxigeno-gabezian gertatzen da beti. Hartzidura egiten duten organismo ohikoenak bakterioak eta legamiak dira; hala ere, animalia-zelula batzuek ere egin dezakete: hartzidura laktikoa, esaterako (gihar-zelulek egin dezaketeena)

Hainbat hartzidura mota daude: laktikoa, alkoholikoa, azido-mistoa, butanodiolikoa, butirikoa eta propionikoa.

Hartzidura laktikoa

 

Hartzidura mota bat da zeinetan bakterio eta onddo batzuek (legamiak) glukosa erabiltzen duten substratu modura, azido laktikoa eta beste konposatu batzuk sortzeko. Hartzidura laktikoaren barruan bi mota bereiz daitezke: homolaktikoa, azido laktikoa denean produktu bakarra, eta heterolaktikoa, azido laktikoaz gain, beste produktu batzuk ere ekoizten direnean. Hartzidura laktikoa egiten duten bakterio batzuk Bifidobacterium, Lactobacillus eta Streptococcus generoetakoak dira.

Hartzidura homolaktikoan, glukosa molekula pirubatora eraldatzen da (glikolisi anaerobikoa), eta bi molekula azido laktiko sortzen ditu laktato deshidrogenasa entzimaz baliatuz:

${\displaystyle {\ce {C6H12O6->2CH3CHOHCOOH}}}$ 

Hartzidura heterolaktikoan, aldiz, pirubato molekula erabiltzen da, eta azido laktikoa, etanola eta karbono dioxidoa lortzen dira, laktato deshidrogenasa eta pirubato deskarboxilasa entzimek katalizatuta.

${\displaystyle {\ce {C6H12O6-> CH3CHOHCOOH + C2H5OH + CO2}}}$ 

 

Hartzidura alkoholikoa

Hartzidura alkoholikoari etanolaren hartzidura ere esaten zaio. Prozesu honetan, gluzido bat, adibidez, glukosa edo fruktosa, degradatzen da energia lortzeko. Degradazio horren azken produktu gisa etanol eta karbono dioxidoa lortzen dira.

Hartzidura alkoholikoaren formula orokorra honakoa da:

${\displaystyle {\ce {C6H12O6-> 2C2H5OH + 2CO2}}}$ 

Hartzidura azido-mistoa

Hartzidura azido-mistoa, glukosatik (substratua) azido pirubikoa sortzen da, eta horretatik, hainbat azido: azido laktikoa, azetatoa, sukzinatoa, eta formatoa. Etanola (Azetil-KoA tik eratorria) eta kantitate berberean karbono dioxidoa eta hidrogenoa (formatotik) ere hartzidura honen produktuak dira.

Hartzidura butanodiolikoa

Hartzidura butanodiolikoa, animalien eta gizakion hesteetan dauden bakterioek egiten dute, baita ur-sistemetan bizi direnek ere. Butanodiola da azken ekoizkina eta kasu honetan, ez da ATPrik ekoizten.

Hartzidura butirikoa

Hartzidura butirikoa garrantzi handikoa da lurrean dauden landare-hondakinak deskonposatzen dituelako. Oso usain txarra eragiten du hartzidura butirikoak . Almidoitik eta zelulosatik abiatuta, azido butirikoa (CH₃-CH₂-CH₂-COOH) sortzen duten bakterioek egiten dute. Clostridium butyricum eta Bacillus amilobacter espezieko bakterioek egiten dute ingurune anaerobioan.

Hartzidura propionikoa

Hartzidura propionikoan, bi bide nagusi daude: akrilatoaren bidea eta sukzinato-propionatoaren bidea,eta mikroorganismo batzuek horietako bat eta beste batzuek bestea egiten dute. Ingurune anaerobikoetan, belarjaleen errumenean eta gizakiaren azalean aurkitzen dira. Erabilera interesgarri bat dute: hauen hartzidura bidez gazta suitzarra lor daiteke. Gazta horrek dituen zuloak hartzidura propionikoan askatzen diren gasen ondorioz eratzen dira, batez ere, H2-aren ondorioz.

Nahiz eta prozesu biokimikoa ondo ez ezagutu, aspalditik erabili izan da hartzitura hainbat produkturen ekoizpenerako: garagardoa (K.a 2440), ogia (K.a 4000), gazta, ardoa...

Historian zehar hainbat modutara definitu da hartzidura. Hartzidura definitu zuen lehenengoa Pasteur izan zen. Pasteurrek hartzidura airerik gabeko bizitza bezala definitu zuen, baina printzipioz definizio hori ez da egokia. Horregatik, beste esanahi batzuk eman zaizkio hartzidurari; batzuen aburuz, definizio egokia hau da: metabolismoan mikroorganismoek egindako substantzia organikoen degradazioa, energia kimikoa sortzeko oxigeno molekularra behar ez duten erreakzioen bidez. Beste batzuen iritziz, aldiz, bide metaboliko bat da, zeinean sorturiko erredukzio-ahalmena berroxidatzen den metabolismoan sorturiko beste konposatu bat erreduzituz.

Hartzidura, bide metabolikorik zaharrentzat kontsideratzen da; izan ere, atmosferan oxigenorik ez zegoenean ere gertatzen zen hartzidura. Horrez gain, hartzidura mota batetik lorturiko produktuak inguruan dauden mikroorganismoentzat baliagarriak izan daitezke.

Hartzidura inguru anaerobikoan gertatzen da. Izan ere, oxigenoaren presentzian, arnasketa aerobikoa eginez NADH eta pirubato molekulak, ATP sortzeko erabiltzen dira. Arnasketa aerobikoari fosforilazio oxidatiboa deritzo eta, errentagarriagoa da, ATP gehiago sortzen dituelako.

Horregatik oxigenoaren presentzian ez da hartzidura egiten.

Hartziduran, energia altuko NADH molekula erreduzituak molekula elektroi-hartzaile organiko endogeno batekin erreakzionatzen du. Normalean glikolisitik sortutako pirubatoa da molekula hori. Erreakzio horrek NAD+ eta produktu organikoak sortzen ditu (etanola, azido laktikoa, karbono dioxidoa eta hidrogeno gasa). Hala ere, beste produktu batzuk ere sor daitezke hartziduran; hala nola, azido butirikoa eta azetona. Sortzen diren produktuek energia kimikoa dute, ez daudelako guztiz oxidatuta baina zabor-produktutzat hartzen dira, ezin direlako oxigenorik gabe guztiz metabolizatu.

Legamiek egiten duten hartzidura alkoholikoaren bidez, hainbat edari alkoholiko lor daitezke garagardoa eta ardoa adibidez. .

Bestalde, hartzidura laktikoaren bidez, beste motatako produktuak eskura daitezke, hala nola, gazta, jogurta eta Kefir moduko jakiak.