Soru

Zorluk: OrtaGlikojen Metabolizması

İskelet kası hücrelerinde glikojen metabolizması, kas kasılması ve hücresel enerji ihtiyacına bağlı olarak hem sinirsel hem de hormonal sinyallerle sıkı bir şekilde düzenlenir. Glikojen fosforilaz, bu süreçte glikojenin glikoz-1-fosfat birimlerine yıkımını katalizleyen temel hız kısıtlayıcı enzimdir. İskelet kasında, glikojen fosforilaz b (inaktif form) enzimini herhangi bir kovalent modifikasyona (fosforilasyon) ihtiyaç duymadan doğrudan allosterik olarak aktive edebilen molekül aşağıdakilerden hangisidir?

  1. AMPAMPCevap
  2. B
    ATPATP
  3. C
    Glikoz−6−fosfatGlikoz-6-fosfat
  4. D
    cAMPcAMP

Cevap

İskelet kasında glikojen fosforilaz b formunu kovalent modifikasyon olmaksızın aktive eden molekül AMPAMP'dir.
İskelet kasında bulunan glikojen fosforilaz, enerji yükünün azaldığı durumlarda artan AMPAMP seviyelerine karşı çok duyarlıdır. AMPAMP, enzimin 'b' (fosforillenmemiş) formuna allosterik olarak bağlanarak konformasyonel bir değişikliğe yol açar ve enzimi aktif hale getirir. Bu sayede kas, hormonal bir uyarı gelmese bile kendi enerji depolarını hızla mobilize edebilir.

Adım Adım Çözüm

1
Glikojen fosforilaz enziminin formlarını tanımla.
Enzimin fosforillenmiş aktif formu 'a', fosforillenmemiş inaktif formu ise 'b' olarak adlandırılır.
Regülasyonun hangi seviyede gerçekleştiğini anlamak için form ayrımı gereklidir.
2
Kovalent modifikasyon (fosforilasyon) mekanizmasını değerlendir.
Hormonal uyarı (epinefrin) sonucu cAMPcAMP artar, PKA aktive olur ve fosforilaz kinaz aracılığıyla enzim fosforillenir.
Soruda istenen 'fosforilasyon olmadan' gerçekleşen aktivasyonun dışlanması için bu yolak bilinmelidir.
3
Allosterik düzenleyicileri incele.
İskelet kasında enerji ihtiyacı arttığında biriken AMPAMP, fosforilaz b'ye bağlanarak onu 'a' formuna dönüştürmeden katalitik olarak aktif hale getirir.
Kasın acil enerji ihtiyacına (örneğin anoksi veya yoğun egzersiz başı) hormonal sinyali beklemeden yanıt vermesi sağlanır.

Anahtar Kavram

İskelet kası glikojen fosforilazının AMP ile allosterik aktivasyonu, karaciğer izoformunda bulunmayan ve kasın enerji durumuna duyarlı olan spesifik bir kontrol mekanizmasıdır.

İpuçları

1
Enzimin iki tür düzenlemesi vardır: Fosforilasyon (kovalent) ve efektör bağlanması (allosterik).
2
Kas hücresinde 'enerji bitiyor' sinyali veren en önemli nükleotid hangisidir?
3
Bu molekül, fosforillenmemiş glikojen fosforilaz b formunu, sanki fosforillenmiş a formuymuş gibi çalışmaya zorlar.

Daha Fazla Pratik

Karaciğerdeki glikojen fosforilazın AMPAMP ile aktive olup olmadığını ve serbest glikozun karaciğer izozimi üzerindeki etkisini inceleyiniz.
Tahmini Süre:1m 15s
Bu soruyu puanla