Examkin

Soru

Zorluk: Çok zorOksidatif Fosforilasyon Ayırıcıları (Uncouplers)

İzole sıçan karaciğer mitokondrileri ile hazırlanan bir deney düzeneğinde; ortama elektron vericisi olarak pirüvat ve malat, ayrıca inorganik fosfat (PiP_i) eklenerek solunumun 'State 4' (ADP'nin bulunmadığı istirahat fazı) düzeyinde seyretmesi sağlanmıştır. Bu sisteme önce ATP sentazı spesifik olarak inhibe eden oligomisin, yeterli bir bekleme süresinden sonra ise bir oksidatif fosforilasyon ayırıcısı (uncoupleruncoupler) olan 2,4-dinitrofenol (DNPDNP) ilave edilmiştir.

Bu deneysel müdahaleler sonucunda mitokondriyal fonksiyonda meydana gelen değişimlerle ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

  1. DNP ilavesi, oligomisin nedeniyle durma noktasına gelen elektron transport zinciri hızını ve oksijen tüketimini, proton motif kuvvetini (pmfpmf) harcayarak tekrar artırır.Cevap
  2. B
    Oligomisin ilavesi protonların matrikse dönüşünü engellediği için intermembran aralıkta proton birikimini durdurur ve pmfpmf değerini düşürür.
  3. C
    DNP etkisiyle protonların matrikse sızması, mitokondriyal matriksin pHpH değerinin intermembran aralığa göre daha alkali hale gelmesine yol açar.
  4. D
    Oligomisin ve DNP'nin ardışık uygulanması, mitokondriyal NADH/NAD+NADH/NAD^+ oranını yükselterek Krebs döngüsü enzimlerini inhibe eder.
  5. E
    Sisteme DNP eklenmesi, ATP sentezi ile oksijen tüketimi arasındaki eşleşmeyi bozarak P/OP/O oranını teorik maksimum değerine ulaştırır.

Cevap

DNP ilavesi, proton motif kuvvetini (pmfpmf) dağıtarak oligomisin tarafından baskılanan elektron transport zincirini ve oksijen tüketimini tekrar aktive eder.
Oksidatif fosforilasyon ayırıcıları (uncouplersuncouplers), mitokondri iç membranının protonlara karşı geçirgenliğini artırarak proton motif kuvvetini (pmfpmf) ortadan kaldırır. Bu durum, ATP sentazın çalışması için gereken enerjiyi yok ederken (ATP sentezi durur), elektron transport zinciri üzerindeki 'elektrokimyasal geri basıncı' kaldırarak elektron akışını ve oksijen tüketimini maksimum hıza ulaştırır. Oligomisin ATP sentazı bloke ederek proton dönüşünü durdurduğu için solunumu baskılar; DNP ise alternatif bir proton yolu oluşturarak bu baskıyı kırar.

Adım Adım Çözüm

1
Oligomisin etkisini analiz etme
ATP sentaz blokajı ve pmfpmf artışı
Oligomisin, FoF_o alt birimine bağlanarak protonların matrikse dönüşünü engeller. Protonlar dışarı pompalanmaya devam ederken içeri giremedikleri için kemiozmotik gradiyent (pmfpmf) maksimuma çıkar ve ETZ hızı 'geri basınç' nedeniyle iyice yavaşlar.
2
DNP ilavesinin etkisini analiz etme
Proton sızıntısı ve solunum aktivasyonu
DNP, protonları intermembran aralıktan matrikse taşıyan bir protonofordur. ATP sentazı bypass ederek protonları içeri sızdırır, gradiyenti (pmfpmf) çökertir ve ETZ üzerindeki inhibisyonu kaldırarak oksijen tüketimini maksimuma çıkarır.
3
Redoks dengesi ve metabolik hızı değerlendirme
NADH/NAD+NADH/NAD^+ oranında düşüş ve Krebs döngüsü stimülasyonu
ETZ hızlandığı için donör moleküller (pirüvat/malat) hızla okside edilir. Düşen NADH/NAD+ oranı ve yüksek ADP (enerji ihtiyacı sinyali gibi davranan durum) Krebs döngüsü hızını artırır.

Anahtar Kavram

Solunum Kontrolü ve Ayırıcıların (Uncouplers) Mekanizması

Daha Fazla Pratik

İyotlu kontrast maddeler veya termogenin gibi fizyolojik ayırıcıların bazal metabolizma hızı ve vücut ısısı üzerindeki etkilerini inceleyen soruları çözebilirsiniz.
Tahmini Süre:3m 0s
Bu soruyu puanla

Konular

Oksidatif Fosforilasyon Ayırıcıları (Uncouplers)

Bu konudan daha fazla soru