Soru

Zorluk: Çok zorKeton Cisimleri Metabolizması

Karaciğer mitokondriyal matriksinde yağ asidi oksidasyonunun hızı arttığında NADH/NAD+NADH/NAD^+ oranı yükselir. Bu durum, kana salınan keton cisimlerinin kompozisyonunu ve bu cisimlerin periferik dokulardaki enerjetik değerini doğrudan etkiler.

Karaciğerdeki NADH/NAD+NADH/NAD^+ oranının yüksek olduğu bir metabolik durumda, üretilen keton cisimlerinin periferik dokulardaki (miyokard, beyin vb.) kullanımıyla ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

  1. β\beta-hidroksibütiratın asetoasetata geri dönüşümü sırasında üretilen NADHNADH, bu molekülden elde edilen net ATP kazancının asetoasetata oranla daha fazla olmasını sağlar.Cevap
  2. B
    Karaciğer redox potansiyelindeki artış asetoasetat sentezini baskın hale getirerek, periferde daha fazla enerji açığa çıkmasına neden olur.
  3. C
    β\beta-hidroksibütirat dehidrogenaz enzimi sadece karaciğere özgü olduğundan, periferik dokular β\beta-hidroksibütiratı doğrudan yakıt olarak kullanamaz.
  4. D
    β\beta-hidroksibütiratın hidroksilasyonu sırasında harcanan ATP molekülleri, bu cismin periferik dokulardaki net enerji verimini asetoasetatın altına düşürür.

Cevap

β\beta-hidroksibütiratın oksidasyonu sırasında oluşan fazladan NADHNADH sayesinde daha yüksek net ATP elde edilmesi
Karaciğerde yüksek NADHNADH varlığında üretilen β\beta-hidroksibütirat, asetoasetata kıyasla daha yüksek bir indirgenme potansiyeline sahiptir. Periferik dokularda bu molekül tekrar asetoasetata yükseltgenirken açığa çıkan NADHNADH, yaklaşık 2.52.5 ATP'lik bir ek enerji kazancı sağlar. Bu nedenle β\beta-hidroksibütirat, asetoasetata göre daha 'enerji yoğun' bir yakıttır.

Adım Adım Çözüm

1
Karaciğerdeki redox durumunu analiz et.
Yüksek NADH/NAD+NADH/NAD^+ oranı, β\beta-hidroksibütirat dehidrogenaz reaksiyonunu sağa kaydırarak β\beta-hidroksibütirat sentezini artırır.
Enzim dengededir ve yüksek indirgeyici eşdeğer varlığında keto formunu (asetoasetat) alkol formuna (β\beta-hidroksibütirat) dönüştürür.
2
Periferik dokudaki ilk basamağı değerlendir.
β\beta-hidroksibütirat, periferde tekrar asetoasetata yükseltgenirken bir molekül NADHNADH üretilir.
Periferik dokularda NAD+/NADHNAD^+/NADH oranı karaciğere göre daha düşüktür, bu da reaksiyonun ters yönde çalışmasını sağlar.
3
Enerji verimini karşılaştır.
β\beta-hidroksibütirattan gelen fazladan NADHNADH, elektron transport zinciri üzerinden  2.5~2.5 ATP kazancı sağlar.
Her iki keton cismi de sonuçta asetoasetat üzerinden ketolize girse de, β\beta-hidroksibütiratın başlangıçtaki yükseltgenme basamağı ekstra enerji sağlar.

Anahtar Kavram

Keton cisimleri arasındaki redox dengesi ve enerjetik farklar
Bu soruyu puanla