Vasküler yapılar, akciğer parankimi ve ligamentler gibi dokulara esneklik kazandıran elastin proteininin biyokimyasal özellikleri ve 'elastik geri dönüş' (elastic recoil) mekanizması ile ilgili aşağıdakilerden hangisi doğrudur?
- Elastik liflerin gerilmesi, hidrofobik amino asitlerin çevrelerindeki su moleküllerini daha düzenli (kafes benzeri) bir yapıya zorlayarak sistemin entropisini azaltır; geri dönüş süreci ise bu su moleküllerinin serbest kalmasıyla artan entropi tarafından sürüklenir.Answer
- BElastin molekülü, primer yapısındaki her üç amino asitte bir yer alan glisin kalıntıları () sayesinde kollajene benzer şekilde kararlı bir üçlü sarmal (triple helix) yapı oluşturur.
- COlgun elastin liflerinde bulunan ve yapıya özgü olan desmosin çapraz bağları; bir adet allizin (allysine) ve üç adet lizin artığının lizil oksidaz aracılı kondansasyonu ile meydana gelir.
- DElastin molekülü, fibröz bir protein olması nedeniyle yüksek miktarda hidroksilizin içerir; bu modifikasyonlar vitamin C bağımlı olarak gerçekleşir ve proteinin doku içindeki stabilitesini sağlar.
- EWilliams-Beuren sendromunda, elastin genindeki () mutasyonlar sonucunda lizil oksidaz enziminin bakır bağlayan katalitik bölgesi işlevini yitirir ve çapraz bağ oluşumu durur.
Answer
Elastin liflerinin gerilmesi hidrofobik bölgelerin açığa çıkmasına ve suyun daha düzenli (düşük entropili) bir kafes yapısı oluşturmasına neden olur; geri dönüş ise sistemin entropisinin artmasıyla (daha düzensiz hale gelmesiyle) gerçekleşen pasif bir süreçtir.
Doğru seçenek, elastin'in 'elastik geri dönüş' mekanizmasını termodinamik olarak doğru açıklar. Elastin'in hidrofobik amino asit dizileri (özellikle valin ve prolin tekrarları), gerilme anında suyla temas ederek suyun düzenlenmesine ve entropinin azalmasına yol açar. Geri dönüş süreci, termodinamik olarak daha avantajlı olan yüksek entropili (düzensiz) duruma geçişle gerçekleşir.
Step-by-Step Solution
Key Concept
Elastin proteininin esnekliği, hidrofobik etkileşimler ve su moleküllerinin düzenlenmesine bağlı olarak gelişen entropi değişimleri (termodinamik) ile sağlanır.
Hints
1
Elastin'in neden kollajen gibi katı bir sarmal değil de gevşek bir yumağa benzediğini düşünün.
2
Hidrofobik amino asitlerin su içindeki davranışlarını ve bunun 'entropi' üzerindeki etkilerini hatırlayın.
3
Desmosin çapraz bağlarının yapısını kurarken kaç tane lizin artığının oksidatif deaminasyona uğradığına odaklanın.
Practice More
Kollajen ve elastin sentezindeki post-translasyonel modifikasyon farklarını (hidroksilasyon, glikozilasyon) karşılaştıran tabloya göz atın.
Estimated Time:3m 0s