Karbonhidrat Metabolizması

Akut stres veya açlık durumunda salınan glukagon ve epinefrin, karaciğerde hücre içi $cAMP$ düzeyini artırarak protein kinaz A'yı ($PKA$) aktive eder. Bu süreçte, fosfoenolpiruvatın ($PEP$) piruvata dönüşümü baskılanarak, karbon iskeletlerinin glukoneogenez yoluna girmesi sağlanır. Karaciğerde glikoliz hızını azaltarak glukoneogenezi destekleyen bu mekanizmada, $PKA$ tarafından doğrudan fosforillenerek inaktive edilen enzim aşağıdakilerden hangisidir?

22 yaşında bir erkek hasta, spor salonunda ağırlık kaldırdıktan sonra bacaklarında gelişen şiddetli kramplar ve halsizlik şikayetiyle başvuruyor. Hastanın öyküsünden egzersiz başlangıcında zorlandığı ancak kısa bir dinlenmeden sonra (ikinci rüzgar fenomeni) egzersize daha rahat devam edebildiği öğreniliyor. Yapılan muayenede hepatomegali saptanmıyor ve açlık kan şekeri normal sınırlarda bulunuyor. Kas biyopsisinde glikojen içeriğinin yüksek olduğu ancak yapısının normal olduğu izleniyor. Bu hastada, kas kasılması sırasında sarkoplazmik retikulumdan salınan kalsiyumun kalmodulin üzerinden uyardığı yolun sonunda aktive edilemeyen enzim aşağıdakilerden hangisidir?

Glikozaminoglikanlar ($GAG$), tekrarlayan disakkarit birimlerinden oluşan ve vücutta önemli yapısal görevleri olan heteropolisakkaritlerdir. Bu molekül grubunda yer almasına rağmen, yapısında sülfat grubu içermeyen ve bir protein çekirdeğine kovalent olarak bağlanarak proteoglikan yapısı oluşturmayan glikozaminoglikan aşağıdakilerden hangisidir?

Sağlıklı bir bireyde uzun süreli açlık sırasında, plazma glukagon düzeyinin artışına bağlı olarak karaciğerde glikoliz hızı azalırken glukoneogenez aktivitesi artar. Glukagonun bu etkisi, hücre içi $cAMP$ düzeylerini artırarak protein kinaz A ($PKA$) aktivasyonu üzerinden gerçekleşir.

Buna göre, aşağıdakilerden hangisi karaciğerde $PKA$ tarafından doğrudan fosforillenerek inaktive edilen ve glikolizden glukoneogeneze geçişte kritik rol oynayan enzimdir?

Glikojen metabolizması; glukagonun $cAMP$ düzeylerini artırması ve iskelet kasında sinirsel uyarıyla $Ca^{2+}$-kalmodulin kompleksinin oluşması gibi koordineli mekanizmalarla sıkı bir şekilde kontrol edilir. Ancak bazı metabolik bozukluklarda, bu düzenleyici sinyal yolakları normal olsa dahi glikojenin moleküler yapısındaki anormallikler ciddi klinik tablolara yol açar. 12 aylık bir bebekte masif hepatomegali ve karaciğer sirozu saptanmış; yapılan karaciğer biyopsisinde biriken glikojenin normalden çok daha az dallanma içerdiği, suda çözünürlüğünün düşük olduğu ve amilopektine benzer bir yapıda olduğu gözlenmiştir.

Bu klinik tabloya neden olan enzim eksikliği aşağıdakilerden hangisidir?

Karbonhidrat sindirimi sonucu oluşan monosakkaritlerin emilimi sürecinde; enterosit içerisinde biriken glukoz, galaktoz ve fruktozun konsantrasyon gradiyentleri yönünde portal dolaşıma transferini sağlayan, düşük afiniteli ($K_m$ değeri yüksek) ortak taşıyıcı protein aşağıdakilerden hangisidir?

42 yaşında kronik alkol kullanım öyküsü olan bir hasta, 24 saattir yemek yememiş ve şiddetli halsizlik, terleme, konfüzyon şikayetleriyle acil servise getirilmiştir. Laboratuvar incelemesinde kan glukoz düzeyi $45 mg/dL$ olarak ölçülmüştür. Bu hastada hipogliseminin temel nedeni olan metabolik değişiklik ve bunun glukoneogenez üzerindeki etkisi aşağıdakilerden hangisidir?

Karaciğerde bol karbonhidratlı bir öğün sonrası glikoliz hızı artarken glukoneogenez baskılanır. Bu metabolik geçişte görev alan ve pentoz fosfat yolundan köken alan ksilüloz $5-fosfat$ molekülünün, Protein Fosfataz $2A$ ($PP2A$) aracılığıyla glukoneogenezi inhibe etme mekanizması aşağıdakilerden hangisidir?

Glukoneogenez yolağında yer alan hız kısıtlayıcı enzimlerin regülasyon mekanizmaları karşılaştırıldığında, fosfoenolpiruvat karboksikinaz ($PEPCK$) enzimini piruvat karboksilaz ve fruktoz 1,6-bisfosfataz-1 enzimlerinden ayıran temel özellik aşağıdakilerden hangisidir?

Doğumdan kısa bir süre sonra şiddetli sulu diyare ve dehidratasyon şikayetleriyle getirilen bir yenidoğanın gaitasında redüktan madde pozitif saptanmıştır. Hastanın beslenmesinden glukoz ve galaktoz çıkarılıp sadece fruktoz içeren özel bir formüla başlandığında klinik semptomların tamamen düzeldiği gözlenmiştir. Bu klinik tabloya göre, aşağıdaki taşıyıcılardan hangisinin fonksiyonunda bir defekt olduğu düşünülmelidir?

Açlık sırasında glukagon/insülin oranının artmasıyla karaciğerde yağ asidi oksidasyonu hızlanır. Bu oksidasyon sonucu oluşan $Asetil-KoA$, pirüvatın glukoneogenez veya sitrik asit döngüsüne girişini belirleyen kritik bir düzenleyicidir. Buna göre, $Asetil-KoA$ tarafından allosterik olarak aktive edilen ve glukoneogenezin ilk basamağını katalizleyen enzim aşağıdakilerden hangisidir?

Glikozaminoglikanların ($GAG$) ve glikoproteinlerin biyosentez süreçleri ile yapısal organizasyonları hakkında aşağıda verilen ifadelerden hangisi doğrudur?

Seminal veziküllerde glukozdan fruktoz sentezlenirken izlenen polyol yolağı ile diyabetes mellitustaki hiperglisemiye bağlı olarak lens ve sinir dokusunda aktive olan polyol yolağı karşılaştırıldığında; lens dokusunda sorbitol birikimi ve buna bağlı ozmotik hasar (katarakt) gözlenirken seminal veziküllerde fruktoz üretiminin başarıyla gerçekleşmesinin temel biyokimyasal nedeni aşağıdakilerden hangisidir?

Glikojen sentazın aktivitesi, çok sayıda kinaz tarafından gerçekleştirilen fosforilasyon işlemleri ile baskılanır. Bu kinazlar arasında en etkili olanlardan biri olan Glikojen Sentaz Kinaz 3 ($GSK3$), enzimin karboksil ucundaki ardışık serin kalıntılarını fosforiller. Ancak $GSK3$'ün bu fosforilasyon döngüsünü başlatabilmesi için, substratının belirli bir bölgesinin daha önceden başka bir kinaz tarafından fosforillenmiş olmasına (priming) ihtiyaç duyması, bu regülasyonun özgün bir özelliğidir. Glikojen sentazı $GSK3$ için uygun bir substrat haline getiren ve bu "hazırlayıcı" fosforilasyonu gerçekleştiren enzim aşağıdakilerden hangisidir?

Pentoz fosfat yolu (hekzoz monofosfat şantı), hücrenin metabolik ihtiyaçlarına göre şekillenen iki ana fazdan oluşur. Bu yolun faz özellikleri, enzimleri ve kofaktör gereksinimleri dikkate alındığında, aşağıdakilerden hangisi doğrudur?

Progresif nörolojik gerileme ve dirençli laktik asidoz tablosuyla izlenen bir hastada yapılan ileri biyokimyasal analizlerde; piruvat dehidrogenaz, $\alpha$-ketoglutarat dehidrogenaz ve dallı zincirli $\alpha$-ketoasit dehidrogenaz enzimlerinin her üçünün de aktivitesinin belirgin şekilde azaldığı saptanmıştır. Bu klinik tabloya neden olan moleküler defekt, bu üç enzim kompleksinde ortak olarak bulunan aşağıdaki bileşenlerin hangisinden kaynaklanmaktadır?

3 yaşında bir erkek çocukta gelişme geriliği ve hepatomegali saptanıyor. Hafif açlık hipoglisemisi bulunan hastada, glikojen metabolizmasının düzenlenmesinde görev alan bir enzimin eksikliğinden şüpheleniliyor. Bu enzim, hem glukagon etkisiyle artan $cAMP$ bağımlı protein kinaz ($PKA$) tarafından fosforillenerek hem de kas kasılması sırasında artan kalsiyumun ($Ca^{2+}$) yapısal bir parçası olan kalmodulin alt ünitesine bağlanmasıyla aktive olmaktadır. Bu hastada eksikliği düşünülen enzim aşağıdakilerden hangisidir?

Glikozaminoglikanların (GAG) protein çekirdeğe (core protein) bağlanarak proteoglikanları oluşturması ve bu yapıların modifikasyonu, hücrenin salgı yolunda gerçekleşen oldukça spesifik biyokimyasal basamakları içerir. Bu süreçle ilgili aşağıdakilerden hangisi doğrudur?

Hücresel enerji metabolizmasının merkezinde yer alan piruvat dehidrogenaz (PDH) kompleksinin aktivitesi, fosforilasyon ve defosforilasyon döngüsü ile kovalent olarak düzenlenir. Bu döngüde görev alan piruvat dehidrogenaz fosfataz ($PDP$) enzimi, kompleksi aktif forma dönüştürür. İskelet kası ve miyokard gibi dokularda kasılma sırasında PDH aktivitesinin hızla artmasını sağlayan $PDP$ regülasyon mekanizması ile ilgili aşağıdakilerden hangisi doğrudur?

$35$ yaşında bir kadın hasta, son birkaç yıldır ilerleyen yürüme güçlüğü, merdiven çıkmada zorlanma ve sabahları baş ağrısıyla uyanma şikayetleriyle başvuruyor. Fizik muayenesinde proksimal kaslarda atrofi saptanırken, hepatomegali izlenmiyor. Solunum fonksiyon testlerinde diyafram tutulumuna bağlı restriktif tipte solunum yetmezliği bulguları saptanıyor. Laboratuvar incelemelerinde açlık kan şekeri, serum laktat ve ürik asit düzeyleri referans aralığında; kreatin kinaz ($CK$) düzeyi ise $480$ U/L (N: $<170$) olarak bulunuyor. Kas biyopsisinde membranla çevrili vakuoller içinde yoğun $PAS$ (+) boyanan glikojen birikimi saptanıyor. Bu hastada en olası tanı aşağıdakilerden hangisidir?