Question

Difficulty: MediumGlikojen Metabolizması

İskelet kasında egzersiz sırasında gerçekleşen kas kasılması, glikojen yıkımını hormonal uyarılardan bağımsız olarak tetikleyebilmektedir. Bu süreçte sarkoplazmik retikulumdan salınan Ca2+Ca^{2+} iyonları, glikojenolizin hız kısıtlayıcı enzimini aktive eden fosforilaz kinaz kompleksi üzerinde düzenleyici rol oynar. İskelet kasında glikojen fosforilaz kinaz enziminin Ca2+Ca^{2+} aracılı aktivasyonu ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

  1. Ca2+Ca^{2+} iyonları, enzim kompleksinin δ\delta alt birimi olan kalmoduline bağlanarak enzimi fosforillenmeden aktive eder.Answer
  2. B
    Artan sitozolik Ca2+Ca^{2+}, glikoz-6-fosfataz enzimini aktive ederek kas glikojeninden kana serbest glukoz salınımını sağlar.
  3. C
    Ca2+Ca^{2+} iyonları, asit maltaz (α\alpha-1,4-glukozidaz) enzimini uyararak glikojenin lizozomal yolla yıkılmasını sağlar.
  4. D
    Ca2+Ca^{2+} iyonları fosforilaz kinazın katalitik γ\gamma alt birimine bağlanarak aktif bölgeyi doğrudan uyarır.
  5. E
    Kalsiyum uyarısı, karaciğerdeki dallanma yıkıcı (debranching) enzimi aktive ederek glukoz-1-fosfat üretimini hızlandırır.

Answer

İskelet kasında kalsiyum iyonları, fosforilaz kinaz enzim kompleksinin yapısal bir parçası (δ\delta alt birimi) olan kalmoduline bağlanarak enzimi allosterik olarak aktive eder.
Doğru seçenek, kalsiyumun fosforilaz kinazın δ\delta alt birimi (kalmodulin) üzerinden etki ettiğini belirtmektedir. Bu mekanizma, iskelet kasının enerji ihtiyacına çok hızlı cevap vermesini sağlar; çünkü epinefrin/cAMP/PKA yolunun fosforilasyon yapmasını beklemeden, kalsiyum bağlanmasıyla enzim kısmen aktifleşebilir.

Step-by-Step Solution

1
Kas kasılması sırasında sinirsel uyarı ile sarkoplazmik retikulumdan sitozole Ca2+Ca^{2+} salınır.
Sitozolik Ca2+Ca^{2+} konsantrasyonu hızla artar.
Kasılma mekanizması (troponin C etkileşimi) için kalsiyum gereklidir.
2
Artan kalsiyum, glikojen fosforilaz kinaz enzim kompleksinin δ\delta alt birimine bağlanır.
Enzim kompleksi konformasyonel değişikliğe uğrayarak allosterik olarak aktive olur.
δ\delta alt birimi kalmodulindir ve kalsiyum sensörü olarak görev yapar.
3
Aktif fosforilaz kinaz, glikojen fosforilazı fosforilleyerek 'b' (inaktif) formdan 'a' (aktif) forma dönüştürür.
Glikojen yıkımı (glikojenoliz) başlar.
Hücrenin ATP ihtiyacı için glukoz-1-fosfat üretimi hızlanır.

Key Concept

İskelet kasında glikojenolizin kalsiyum/kalmodulin aracılı hormonal olmayan regülasyonu.

Practice More

Karaciğer ve kas dokusundaki glikojen fosforilaz regülasyon farklarını (glukagon vs epinefrin etkileri) tekrar ediniz.
Estimated Time:1m 30s
Rate this question