Vitamin A metabolizmasında, görme döngüsünün (Wald döngüsü) devamlılığı için fotoreseptörl… — TUS - Tıpta Uzmanlık Sınavı

Vitamin A metabolizmasında, görme döngüsünün ( $Wald$ döngüsü) devamlılığı için fotoreseptörlerde ışıkla tetiklenen izomerizasyon sonrası oluşan $tüm-trans$ retinalin tekrar $11-cis$ formuna dönüştürülmesi zorunludur. Retinal pigment epiteli (RPE) hücrelerinde gerçekleşen ve $RPE65$ (izomerohidrolaz) enzimi tarafından katalizlenen bu basamakta, termodinamik olarak elverişsiz ( $endergonik$ ) olan $trans-cis$ izomerizasyonunun gerçekleşmesini sağlayan temel biyokimyasal strateji aşağıdakilerden hangisidir?

Retinil ester bağının hidrolizi sırasında açığa çıkan serbest enerjinin, izomerizasyon basamağına kenetlenmesi ( $coupling$ )Answer
B
Sürecin $ATP$ hidrolizi ile eşleşmiş bir kinaz reaksiyonu üzerinden yürütülerek yüksek enerjili bir ara ürünün oluşturulması
C
$NADPH$ kofaktörü aracılığıyla gerçekleştirilen bir indirgenme-yükseltgenme döngüsü ile çift bağ konfigürasyonunun değiştirilmesi
D
Hücre içi retinol bağlayıcı proteinlerin ( $CRBP$ ) $11-cis$ formuna olan yüksek afinitesinin, kütle etkisi ( $mass$ $action$ ) ile dengeyi ürün yönüne kaydırması

Answer

Retinil ester bağının hidrolizi sırasında açığa çıkan serbest enerjinin izomerizasyona kenetlenmesi

Görme döngüsünde

tüm-trans

formundan

11-cis

formuna dönüşüm termodinamik olarak yokuş yukarı (

endergonik

) bir tepkimedir. Vücut bu sorunu çözmek için önce

LRAT

enzimi ile

tüm-trans

retinolü bir retinil esterine (genellikle retinil palmitat) dönüştürür.

RPE65

enzimi bir 'izomerohidrolaz' olarak görev yaparak, bu ester bağını koparırken açığa çıkan yüksek miktardaki serbest enerjiyi (

\Delta G

), bağın izomerizasyonu için gerekli olan enerjiyle kenetler. Bu sayede süreç kendiliğinden gerçekleşebilir hale gelir.

Step-by-Step Solution

LRAT

(

Lecithin-Retinol

Acyltransferase

) enzimi kullanımı

tüm-trans

retinolün, lesitinden alınan yağ asidi ile

tüm-trans

retinil esterine dönüştürülmesi

İzomerizasyon için gereken enerjinin bir ester bağında depolanması sağlanır.

RPE65

(

izomerohidrolaz

) aktivitesi

Retinil ester bağının hidroliz edilmesi ve eş zamanlı olarak

11-cis

retinolün oluşması

Ester bağının kopması ekzergoniktir; bu enerji

trans \rightarrow cis

dönüşümü için gereken endergonik ihtiyacı karşılar.

Dengenin sağlanması

Dışarıdan doğrudan

ATP

girişi olmadan foton enerjisinin dolaylı olarak kimyasal bağ enerjisine çevrilmiş haliyle çevrimin tamamlanması

Metabolik verimliliğin korunması ve karanlığa adaptasyonun hızlandırılması.

Key Concept

İzomerohidrolaz Mekanizması ve Enerji Kenetlenmesi

Hints

İzomerizasyon tepkimesi kendiliğinden gerçekleşemeyecek kadar yüksek enerji gerektirir; bu enerji bir kimyasal bağın kopmasıyla sağlanmalıdır.

Estimated Time:3m 0s

Question

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Hints

Topics

More questions from this topic