Examkin

Question

Difficulty: Very hardOksidatif Fosforilasyon ve Kemiozmotik Teori

Mitokondriyal iç zarda bulunan FoF1F_oF_1-ATP sentaz kompleksinin cc-halkasındaki alt birim sayısı, dokular arasında farklılık göstererek oksidatif fosforilasyonun stokiyometrik verimliliğini belirler. Bir dokuda ATP sentazın cc-halkasının 10 alt birimden oluştuğu, enzimin bir tam dönüşü (360∘360^\circ) sonucunda 3 molekül ATP sentezlediği ve sentezlenen her bir ATP'nin sitozole taşınması (adenin nükleotid translokaz ve fosfat translokaz sistemleri) için toplam 1 protonun matrikse geri döndüğü bilinmektedir. Elektron transport zincirinde 1 mol NADH oksidasyonu ile Complex I, III ve IV üzerinden toplam 10 protonun intermembran mesafeye pompalandığı varsayıldığında, bu doku için teorik maksimum P/OP/O oranı yaklaşık kaçtır?

  1. 2,31Answer
  2. B
    2,50
  3. C
    3,00
  4. D
    3,33

Answer

Söz konusu doku için hesaplanan teorik maksimum P/OP/O oranı 2,31'dir.
Verilen senaryoda, ATP sentazın her bir dönüşü 10 proton gerektirmekte ve 3 ATP üretmektedir. Bu durum, her bir ATP'nin sentezi için 3,33 proton gerektiğini gösterir. Sentezlenen ATP'nin sitozole taşınması ve inorganik fosfatın içeri alınması (elektrojenik taşıma) ek olarak 1 proton maliyeti getirir. Toplam maliyet ATP başına 4,33 protondur. NADH oksidasyonu ile Complex I (4 H+H^+), III (4 H+H^+) ve IV (2 H+H^+) üzerinden toplam 10 proton pompalandığına göre, teorik P/OP/O oranı 10/4,33=2,3110 / 4,33 = 2,31 olarak bulunur.

Step-by-Step Solution

1
1 molekül ATP sentezi için gerekli proton sayısını hesapla.
10 alt birim / 3 ATP = 3,33 proton/ATP
Kemiozmotik teoriye göre, cc-halkasının bir tam dönüşü için halkadaki alt birim sayısı kadar protonun kanaldan geçmesi gerekir ve bu dönüş 3 ATP üretir.
2
ATP'nin sitozole taşınma maliyetini ekle.
3,33 (sentez) + 1,00 (taşıma) = 4,33 proton/ATP
Sentezlenen ATP'nin kullanımı için sitozole geçmesi ve karşılığında Pi ve ADP'nin matrikse alınması için elektrokimyasal gradyan üzerinden 1 protonluk enerji harcanır.
3
NADH oksidasyonu başına düşen P/OP/O oranını bul.
10 (pompalanan proton) / 4,33 (ATP başına maliyet) ≈ 2,31
P/OP/O oranı, bir çift elektronun (NADH) aktarımıyla pompalanan toplam proton sayısının, bir ATP üretimi için gereken toplam maliyete oranıdır.

Key Concept

ATP Sentaz Stoikiometrisi ve P/O Oranı Hesaplaması

Hints

1
P/O oranı, pompalanan proton sayısının bir ATP üretimi için harcanan toplam proton sayısına bölünmesiyle bulunur.
2
Unutmayın, bir ATP'nin net maliyeti hem enzim içindeki 'sentez' protonlarını hem de 'taşıma' (ANT/Fosfat) protonlarını içerir.
3
C-halkasında 10 birim varsa, 3 ATP için 10 proton harcanır. Buna taşıma maliyetini de ekleyip 10 protonluk NADH kapasitesine oranlayın.

Practice More

FADH2 oksidasyonu (Complex II üzerinden başlar) için aynı senaryoda P/OP/O oranının nasıl değişeceğini hesaplayınız.
Estimated Time:3m 0s
Rate this question

Topics

Oksidatif Fosforilasyon ve Kemiozmotik Teori

More questions from this topic