Soru

Zorluk: ZorOksidatif Fosforilasyon Ayırıcıları (Uncouplers)

Aktif olarak solunum yapan mitokondriyal sistemlere, protonları iç membran üzerinden matrikse taşıyan 2,4−dinitrofenol2,4-dinitrofenol (DNPDNP) gibi bir ayırıcı (uncoupler) eklendiğinde; sistemin biyokimyasal parametrelerindeki değişimlerle ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır?

  1. A
    Proton motive kuvvetin (pmfpmf) ortadan kalkması nedeniyle ATPATP sentez hızı dramatik şekilde düşer.
  2. B
    Elektron transport zinciri üzerindeki 'solunumsal kontrol' baskısı kalktığı için oksijen tüketim hızı artar.
  3. Elektron transport zinciri bileşenleri, elektronların hızlı akışı nedeniyle daha 'indirgenmiş' (reduced) hale gelir.Cevap
  4. D
    Matriks ve intermembran aralık arasındaki pHpH farkı (ΔpH\Delta pH) ve elektriksel potansiyel (Δψ\Delta \psi) hızla azalır.
  5. E
    Oksidasyon süreci devam etmesine rağmen fosforilasyon durduğu için P/OP/O oranı sıfıra yaklaşır.

Cevap

Elektron transport zinciri bileşenlerinin daha indirgenmiş hale geleceğini savunan ifade yanlıştır; aksine bu bileşenler daha okside duruma geçerler.
Ayırıcı (uncoupler) ajanlar, mitokondri iç membranındaki proton gradyanını (proton motive kuvvet) dağıtırlar. Bu gradyan normalde elektron transport zinciri (ETZ) üzerinde bir direnç oluşturarak hızı denetler (solunumsal kontrol). Gradyan ortadan kalktığında, ETZ elektronları oksijene mümkün olan en yüksek hızda aktarmaya başlar. Bu hızlı akış nedeniyle, ETZ bileşenleri (NADH, CoQ, Sitokromlar) elektronları üzerinde biriktiremez ve daha fazla 'okside' (yükseltgenmiş) formda bulunurlar. Seçenekte belirtilen 'daha indirgenmiş hale gelme' durumu ise ancak ETZ'nin bir noktadan bloke edildiği inhibitör varlığında (örneğin Kompleks IV blokajı) gerçekleşir.

Adım Adım Çözüm

1
Ayırıcı (uncoupler) ajanların temel mekanizmasını belirlemek.
Proton motive kuvvet (pmfpmf) çöker.
2,4−DNP2,4-DNP gibi ajanlar protonları matrikse taşıyarak gradyanı bozar.
2
Solunumsal kontrol (respiratory control) etkisini analiz etmek.
Oksijen tüketimi ve elektron akışı (ETZ) maksimize olur.
ETZ üzerindeki proton gradyanı direnci ortadan kalkmıştır.
3
ETZ taşıyıcılarının redoks durumunu değerlendirmek.
Taşıyıcılar daha fazla 'okside' (yükseltgenmiş) hale gelir.
Hızlı elektron akışı, taşıyıcıların elektronları tutma süresini azaltır; indirgenmiş haldeki artış sadece ETZ inhibitörlerinde görülür.

Anahtar Kavram

Uncoupler varlığında ETZ üzerindeki 'solunumsal kontrol' kalkar; oksijen tüketimi artarken taşıyıcılar okside duruma geçer.

Daha Fazla Pratik

Ayırıcıların (uncouplers) ve ETZ inhibitörlerinin (siyanür, oligomisin) oksijen tüketim hızı grafikleri üzerindeki farklarını karşılaştırın.
Tahmini Süre:1m 30s
Bu soruyu puanla