Examkin

Soru

Zorluk: Çok zorOksidatif Fosforilasyon ve Kemiozmotik Teori

Mitchell'in kemiozmotik teorisi ve döner kataliz mekanizması çerçevesinde FoF1F_oF_1-ATP sentazın işleyişi incelendiğinde; protonların elektrokimyasal gradyan yönünde akışı ile cc halkasının rotasyonu arasındaki mekanik eşleşme, aa alt birimi ile cc alt birimleri arasındaki etkileşime dayanır. Bu moleküler motorun FoF_o sektöründeki proton transfer süreci ve rotasyonun yönlülüğü (directionality) ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

  1. Protonlar, cc alt birimlerinin hidrofobik helikslerinde yer alan korunmuş bir asidik amino asit kalıntısına (Asp/Glu) bağlanarak bu birimi nötralize eder; aa alt birimindeki pozitif yüklü bir arjinin kalıntısı ise protonun matrise bakan yarı-kanala salınmasını kolaylaştırır.Cevap
  2. B
    Protonlar, cc halkasındaki lizin yan zincirlerine kovalent olarak bağlanır; aa alt birimindeki düşük pH ortamı bu bağın kopmasını sağlayarak protonun doğrudan γ\gamma miline aktarılmasına neden olur.
  3. C
    aa alt birimi, protonları doğrudan ATP sentezinin gerçekleştiği α3β3\alpha_3\beta_3 katalitik başlığına ileten bir tünel görevi görür; bu süreçte cc halkası sadece kompleksin zarda sabitlenmesini sağlar.
  4. D
    Proton akışı, aa alt birimindeki demir-sülfür (Fe-S) merkezleri ve hemi-grupları üzerinden gerçekleşir; oluşan lokal redoks potansiyeli farkı cc halkasının termal dalgalanmalarla rastgele dönmesini sağlar.

Cevap

Doğru cevap, protonların c alt birimindeki asidik bir amino asit kalıntısına bağlanarak halkanın dönmesini sağladığını ve a alt birimindeki arjinin kalıntısı aracılığıyla matrise salındığını belirten ifadedir.
Doğru ifadeye göre, protonlar cc halkasındaki asidik amino asit kalıntılarına bağlanarak bu birimlerin membran içerisinde dönmesini sağlar. aa alt birimindeki korunmuş pozitif yüklü arjinin kalıntısı ise, rotasyon tamamlandığında protonun matrise salınmasını tetikleyen kritik bir moleküler itici güç görevi görür.

Adım Adım Çözüm

1
FoF_o sektöründeki proton yolunu analiz etmek.
Protonlar, aa alt birimindeki intermembran aralığa (zarlar arası alan) bakan yarı-kanaldan giriş yapar.
Kemiozmotik gradyanın yüksek olduğu bölgeden alçak olduğu bölgeye geçişin ilk aşamasıdır.
2
cc halkasındaki bağlanma ve rotasyon mekanizmasını belirlemek.
Proton, her bir cc alt biriminin merkezinde bulunan aspartat veya glutamat (Asp/Glu) kalıntısına bağlanır; protonlanan bu birim yüksüz (hidrofobik) hale gelerek lipid membran içinde dönebilir.
Yüklü kalıntıların lipid fazda ilerleyememesi, rotasyonun yönlülüğünü ve proton-motif kuvvetin mekanik işe dönüşümünü sağlar.
3
aa alt birimindeki matris çıkışını değerlendirmek.
aa alt birimindeki korunmuş arjinin kalıntısı (Arg210Arg210), cc alt birimi matris yarı-kanalına ulaştığında pozitif yüküyle protonu iterek (pKa'yı düşürerek) matrise salınmasını sağlar.
Bu elektrostatik etkileşim, motorun 'tek yönlü' çalışmasını ve protonun matrise tahliyesini garantiler.

Anahtar Kavram

ATP sentaz Fo motorunun moleküler dişli mekanizması (a-c etkileşimi)

Alternatif Yöntem

Motorun işleyişini bir su çarkına benzetebilirsiniz: Su (protonlar) kanallardan geçerken çarkı (c halkası) döndürür; bu dönme hareketi mil (gama) üzerinden içerideki öğütme mekanizmasını (F1 başlığı) çalıştırır.
Tahmini Süre:2m 0s
Bu soruyu puanla

Konular

Oksidatif Fosforilasyon ve Kemiozmotik Teori

Bu konudan daha fazla soru