Glukoneogenez sürecinde karbon iskeletinin ve indirgeyici eşdeğerlerin (NADH) hücresel kompartmanlar arasındaki hareketi, kullanılan başlangıç substratına göre farklılık göstermektedir. Karaciğerde laktatın ana glukoneojenik substrat olarak kullanıldığı bir metabolik durumda, piruvatın substrat olarak kullanıldığı duruma kıyasla aşağıdakilerden hangisinin gerçekleşmesi beklenir?
- Laktatın sitozolde piruvata dönüşümü sırasında üretilen , gliseraldehit--fosfat dehidrogenaz adımı için gerekli indirgeyici gücü sağladığından; oksaloasetatın mitokondriden malat mekiği ile çıkış zorunluluğu ortadan kalkar.Cevap
- BSitozolik miktarındaki artış, piruvat karboksilaz enziminin allosterik aktivasyonu için gerekli olan asetil-CoA ihtiyacını tamamen ortadan kaldırır.
- CLaktatın piruvata göre daha yüksek enerjili bir substrat olması nedeniyle, bir molekül glukoz sentezi için harcanan toplam ve miktarı azalır.
- DLaktatın mitokondriyal matrikse girişi için karnitin-açiltransferaz sistemine olan bağımlılık artar ve bu durum hız kısıtlayıcı basamağı oluşturur.
- ELaktat dehidrogenaz enziminin sadece mitokondriyal matrikste lokalize olması nedeniyle, laktattan sentezlenen oksaloasetat sadece sitozolik PEPCK ile işlenebilir.
Cevap
Laktatın sitozolde piruvata dönüşümü sırasında üretilen , gliseraldehit--fosfat dehidrogenaz adımı için gerekli indirgeyici gücü sağlar ve oksaloasetatın malat üzerinden taşınma zorunluluğunu ortadan kaldırır.
Doğru ifade, laktatın sitozolde piruvata oksitlenmesi sırasında üretilen molekülünün, gliseraldehit--fosfatın -bifosfogliserata dönüştüğü basamağın tersi olan indirgenme basamağı için gerekli kaynağı sağladığını açıklar. Bu durumda, piruvatın substrat olduğu durumun aksine, mitokondrinin indirgeyici eşdeğerleri (NADH) dışarı taşımak için oksaloasetatı malata dönüştürmesine gerek kalmaz. Oksaloasetat, doğrudan mitokondriyal PEPCK ile PEP'e dönüştürülerek sitozole gönderilir.
Adım Adım Çözüm
Anahtar Kavram
Glukoneogenezde substrata bağlı redoks mekiği seçimi