Examkin

Soru

Zorluk: ZorKeton Cisimleri Metabolizması

Keton cisimlerinin periferik dokularda enerji kaynağı olarak kullanıldığı ketoliz sürecinde, asetoasetatın aktivasyonu süksinil-CoA:asetoasetat CoA-transferaz (tiyoforaz) enzimi aracılığıyla gerçekleştirilir. Bu enzimatik reaksiyonun TCA (trikarboksilik asit) döngüsü üzerindeki doğrudan enerjik sonucu aşağıdakilerden hangisidir?

  1. Süksinil-CoA'nın süksinat tiyokinaz basamağını atlayarak doğrudan süksinata dönüşmesi sonucu substrat düzeyinde fosforilasyonla elde edilecek 1 mol GTP kazancının feda edilmesiCevap
  2. B
    Asetoasetatın aktivasyonu sırasında 2 mol ATP harcanması nedeniyle hücrenin toplam enerji yükünün (energy charge) düşmesi
  3. C
    Mitokondriyal matrikste biriken asetil-CoA'nın piruvat dehidrogenaz kompleksini doğrudan allosterik olarak aktive etmesi
  4. D
    β\beta-hidroksibütiratın oksidasyonu sırasında NADH üretilmemesi nedeniyle elektron transport zincirine proton pompalanmasının durması
  5. E
    Karaciğer mitokondrisinde bu reaksiyonun hızlanmasıyla beraber glukoneogenez için gereken oksaloasetat miktarının artması

Cevap

Keton cisimlerinin periferik dokularda kullanımı sırasında, tiyoforaz enzimi süksinil-CoA'yı CoA donörü olarak kullanır ve bu durum TCA döngüsünde süksinat tiyokinaz basamağında üretilecek olan 1 mol GTP'nin üretilmemesine (baypas edilmesine) yol açar.
Ketoliz sürecinde periferik dokularda (kas, beyin vb.) asetoasetatın asetoasetil-CoA'ya dönüşümü için tiyoforaz enzimi kullanılır. Bu enzim, CoA molekülünü süksinil-CoA'dan alarak asetoasetata aktarır. Normal şartlarda TCA döngüsünde süksinil-CoA, süksinat tiyokinaz enzimi ile süksinata dönüşürken substrat düzeyinde fosforilasyonla 1 mol GTP üretilir. Ancak tiyoforaz bu süksinil-CoA'yı kullandığında, süksinat oluşur fakat GTP üretimi gerçekleşmez. Dolayısıyla ketoliz, TCA döngüsünün bu spesifik enerji üretim basamağının baypas edilmesine neden olur.

Adım Adım Çözüm

1
Keton cisimlerinin (ketoliz) başlangıç basamağını tanımlama
β\beta-hidroksibütirat, asetoasetata oksitlenir (NADH üretilir), ardından asetoasetatın asetoasetil-CoA'ya aktive edilmesi gerekir.
Keton cisimlerinin oksidasyona girebilmesi için CoA ile aktifleşmeleri şarttır.
2
Aktivasyon reaksiyonundaki CoA kaynağını belirleme
Bu reaksiyonda CoA donörü olarak TCA döngüsü ara ürünü olan süksinil-CoA kullanılır.
Ekstrahepatik dokularda bulunan tiyoforaz enzimi bu transferi gerçekleştirir.
3
TCA döngüsü ile bağlantıyı analiz etme
Süksinil-CoA →\rightarrow Süksinat dönüşümü, TCA döngüsünde normalde süksinat tiyokinaz (süksinat sentetaz) ile gerçekleşir ve 1 GTP üretir.
Tiyoforaz bu basamağı kullandığında, süksinil-CoA doğrudan süksinata dönüşür ancak enerji GTP olarak değil, asetoasetil-CoA bağı olarak korunur.
4
Net enerjik sonucu hesaplama
Ketoliz sırasında asetoasetatın aktivasyonu için hücresel maliyet, feda edilen 1 mol GTP'dir.
Bu durum keton cisimlerinin net ATP verimini hesaplarken dikkate alınması gereken kritik bir 'kayıp' basamağıdır.

Anahtar Kavram

Tiyoforaz (Süksinil-CoA:asetoasetat CoA-transferaz) reaksiyonu ve TCA döngüsü etkileşimi

Daha Fazla Pratik

Karaciğerin keton cisimlerini sentezleyip kullanamamasının metabolik avantajlarını ve uzun süreli açlıkta beynin keton kullanımına adaptasyon sürecini inceleyiniz.
Tahmini Süre:1m 30s
Bu soruyu puanla

Konular

Keton Cisimleri Metabolizması

Bu konudan daha fazla soru