Hücresel enerji metabolizması üzerine ağır metallerin etkilerinin incelendiği bir çalışmad… — TUS - Tıpta Uzmanlık Sınavı

Hücresel enerji metabolizması üzerine ağır metallerin etkilerinin incelendiği bir çalışmada; bir metal iyonunun yapısal olarak inorganik fosfata ( $P_i$ ) benzemesi nedeniyle gliseraldehit 3-fosfat dehidrogenaz reaksiyonuna katıldığı saptanmıştır. Bu etkileşim sonucunda oluşan kararsız ara ürünün spontan hidrolizi ile 1,3-bisfosfogliserat basamağının baypas edildiği ve glikolizden elde edilecek net ATP kazancının ortadan kalktığı gözlemlenmiştir. Söz konusu toksisite mekanizmasına sahip olan ağır metal formu aşağıdakilerden hangisidir?

Arsenat ( $As^{5+}$ )Cevap
B
Arsenit ( $As^{3+}$ )
C
Kurşun ( $Pb^{2+}$ )
D
Alüminyum ( $Al^{3+}$ )
E
İnorganik cıva ( $Hg^{2+}$ )

Cevap

Arsenat (

As^{5+}

)

Arsenat (

As^{5+}

), kimyasal yapısının inorganik fosfata benzemesi nedeniyle gliseraldehit 3-fosfat dehidrogenaz enzimi tarafından substrat olarak kabul edilir. Bu reaksiyon sonucunda 1,3-bisfosfogliserat yerine kararsız olan 1-arseno-3-fosfogliserat oluşur. Bu ara ürün spontan olarak 3-fosfogliserata dönüştüğü için, normalde ATP üretilen fosfogliserat kinaz basamağı atlanmış olur. Sonuç olarak glikoliz devam etse de net ATP üretimi sıfırlanır.

Adım Adım Çözüm

Etkilenen enzim ve reaksiyonu belirleyin.

Gliseraldehit 3-fosfat dehidrogenaz, gliseraldehit 3-fosfatı 1,3-bisfosfogliserata dönüştürürken

P_i

kullanır.

Soruda bu enzimin reaksiyonuna bir metalin fosfat analoğu olarak katıldığı belirtilmiştir.

Metal formunun kimyasal davranışını analiz edin.

Arsenat (

As^{5+}

), yapısal olarak fosfata (

PO_4^{3-}

) çok benzediği için enzimin aktif bölgesinde fosfatın yerini alır.

Beş değerli arsenik (arsenat), fosfatın en önemli biyolojik mimetiklerinden biridir.

Oluşan ara ürünün kaderini değerlendirin.

1-arseno-3-fosfogliserat oluşur; bu ürün kararsızdır ve enzimatik olmayan bir şekilde 3-fosfogliserata hidroliz olur.

Hidroliz basamağı enerji (ATP) üretimi gerektiren fosfogliserat kinaz adımını baypas eder.

Enerji dengesini hesaplayın.

Glikolizde harcanan 2 ATP'ye karşılık sadece 2 ATP (piruvat kinaz basamağından) üretilir; net kazanç sıfıra iner.

Normalde substrat düzeyinde fosforilasyon ile üretilen 2 ATP (1,3-BPG üzerinden) kaybedilmiş olur.

Anahtar Kavram

Arsenatın (

As^{5+}

) inorganik fosfat analoğu olarak glikolizi substrat düzeyinde dekuple etmesi.

Tahmini Süre:1m 30s

Soru

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Konular

Bu konudan daha fazla soru