İzole mitokondrilerle gerçekleştirilen bir biyoenerjetik çalışmasında, sisteme eklenen bir… — TUS - Tıpta Uzmanlık Sınavı

İzole mitokondrilerle gerçekleştirilen bir biyoenerjetik çalışmasında, sisteme eklenen bir inhibitör sonrasında spektrofotometrik ölçümlerde $Sitokrom \ b$ 'nin maksimum absorbsiyon göstererek tamamen indirgenmiş (redükte) formda kaldığı; buna karşın $Sitokrom \ c$ ve $Sitokrom \ aa_3$ 'ün absorbsiyon spektrumlarının onların tamamen oksitlenmiş (yükseltgenmiş) formda olduğunu gösterdiği saptanmıştır.

Bu deneysel sistemde, söz konusu inhibitör blokajını baypas ederek elektron akışını ve oksijen tüketimini yeniden başlatabilecek en uygun müdahale aşağıdakilerden hangisidir?

Askorbat ve $TMPD$ ( $N,N,N',N'$ -tetrametil-p-fenilendiamin) ilavesiCevap
B
Süksinat ve $FAD$ ilavesi
C
2,4-Dinitrofenol ( $DNP$ ) ilavesi
D
Ortamdaki $P_i$ (inorganik fosfat) konsantrasyonunun artırılması
E
Malat ve glutamat konsantrasyonunun artırılması

Cevap

Elektronları doğrudan Sitokrom c düzeyinden zincire dahil edebilen Askorbat ve TMPD karışımının eklenmesi

Deneysel verilerde Sitokrom b'nin indirgenmiş, Sitokrom c'nin ise oksitlenmiş olması, elektron akışının bu iki bileşen arasında kesildiğini (Kompleks III inhibisyonu, örn. Antimisin A) gösterir. Bu durumda Kompleks I (NADH) veya Kompleks II (Süksinat) üzerinden elektron girişi sağlamak sonucu değiştirmez. Solunumu tekrar başlatmak için elektronların blokajın ilerisindeki bir noktadan (Sitokrom c veya Kompleks IV) zincire dahil edilmesi gerekir. Askorbat, TMPD aracılığıyla elektronlarını doğrudan Sitokrom c'ye aktararak bu baypas işlemini gerçekleştirir.

Adım Adım Çözüm

İnhibisyon bölgesinin redoks verilerine göre belirlenmesi

Blokaj Kompleks III (Antimisin A bölgesi) üzerindedir.

Elektron akışı Sitokrom b'ye kadar gelip orada birikmiş (indirgenmiş), ancak Sitokrom c ve sonrasına geçememiştir (oksitlenmiş).

Baypas (atlatma) stratejisinin seçilmesi

Blokaj sonrası bir bileşene elektron donörü eklenmelidir.

Zincirdeki fiziksel bir engel, ancak engelden sonraki bir basamağa yapay elektron vericiler (yapay substratlar) eklenerek aşılabilir.

Uygun donörün tanımlanması

Askorbat + TMPD çifti kullanılmalıdır.

Bu kombinasyon elektronları doğrudan Sitokrom c'ye aktararak Kompleks IV (sitokrom oksidaz) üzerinden oksijen tüketiminin devam etmesini sağlar.

Anahtar Kavram

ETZ inhibitörlerinin varlığında, blokaj noktasından sonraki bileşenlere (örneğin Sitokrom c) elektron donörleri (Askorbat/TMPD) eklenerek 'yapay solunum' veya baypas sağlanabilir.

İpuçları

ETZ'de elektron akışı durduğunda, blokajın öncesindeki bileşenler elektronla dolar (indirgenir), sonrasındakiler ise elektron kaybeder (oksitlenir).

Sitokrom b indirgenmiş ama Sitokrom c oksitlenmişse, engel Kompleks III (Sitokrom bc1 kompleksi) üzerindedir.

Kompleks III engellendiğinde, solunumu devam ettirmenin tek yolu elektronları Sitokrom c veya Sitokrom aa3'e dışarıdan vermektir.

Daha Fazla Pratik

Sitokrom oksidaz (Kompleks IV) inhibitörleri (siyanür, CO) varlığında herhangi bir baypas mekanizmasının çalışıp çalışmayacağını düşününüz.

Tahmini Süre:2m 30s

Soru

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

İpuçları

Daha Fazla Pratik

Konular

Bu konudan daha fazla soru