Examkin

Soru

Zorluk: ZorGlikoliz

Karaciğerde glikoliz ve glukoneogenez yollarının karşılıklı düzenlenmesi (reciprocalreciprocal regulationregulation), kan glukoz düzeyinin korunması için kritiktir. Bu süreçte fruktoz 2,6-bifosfat (F2,6−BPF2,6-BP), her iki yolak üzerinde zıt etkiler gösteren en güçlü allosterik düzenleyici olarak görev yapar.

Açlık durumunda artan glukagon etkisiyle hepatositlerde gerçekleşen moleküler değişimler ve bunların glikoliz/glukoneogenez dengesi üzerindeki etkisi ile ilgili aşağıdakilerden hangisi doğrudur?

  1. A
    Glukagon aracılı artan cAMPcAMP düzeyleri, bifonksiyonel enzimi (PFK-2/FBPase-2) de-fosforile ederek sitozolde F2,6−BPF2,6-BP sentezini uyarır.
  2. B
    Bifonksiyonel enzimin fosforillenmesi sonucunda PFK−2PFK-2 aktivitesi artar ve artan F2,6−BPF2,6-BP, glukoneogenezin ana enzimi olan fruktoz 1,6-bifosfataz-1'i aktive eder.
  3. Azalan F2,6−BPF2,6-BP seviyeleri, fosfofruktokinaz-1 üzerindeki allosterik aktivasyonu kaldırarak glikolizi yavaşlatırken, fruktoz 1,6-bifosfataz-1 üzerindeki inhibitör etkisini de kaldırarak glukoneogenezi hızlandırır.Cevap
  4. D
    Glikoliz hızının azalmasına bağlı olarak sitozolik NAD+NAD^+ havuzu tükenir ve bu durum pirüvatın laktata dönüşümünü zorunlu hale getirerek net ATPATP kazancını artırır.
  5. E
    Glukoz 6-fosfatın pentoz fosfat yoluna sapmasıyla üretilen NADPHNADPH, pirüvatın asetil-KoA'ya oksidasyonunu hızlandırarak glikoliz yolağını destekler.

Cevap

Azalan fruktoz 2,6-bifosfat seviyeleri, fosfofruktokinaz-1 üzerindeki aktivasyonu kaldırarak glikolizi yavaşlatırken, fruktoz 1,6-bifosfataz-1 üzerindeki baskıyı kaldırarak glukoneogenezi hızlandırır.
Açlıkta salınan glukagon, karaciğerde bifonksiyonel enzimi fosforilleyerek fruktoz 2,6-bifosfat (F2,6−BPF2,6-BP) miktarını azaltır. F2,6−BPF2,6-BP seviyesinin düşmesi, glikolizin ana enzimi olan fosfofruktokinaz-1'in aktivitesini azaltırken, glukoneogenezin ana enzimi olan fruktoz 1,6-bifosfataz-1 üzerindeki baskıyı kaldırarak şeker yapımını hızlandırır.

Adım Adım Çözüm

1
Hormonal sinyalin analizi
Açlık durumunda artan glukagon, reseptörüne bağlanarak cAMPcAMP artışına ve Protein Kinaz A (PKAPKA) aktivasyonuna yol açar.
Metabolik yolların doku özgül regülasyonu hormonal sinyallerle başlatılır.
2
Bifonksiyonel enzimin modifikasyonunun belirlenmesi
PKAPKA, karaciğerdeki bifonksiyonel enzimi (PFK-2/FBPase-2) fosforiller.
Fosforilasyon, karaciğer izoziminin aktivite modunu belirleyen temel mekanizmadır.
3
Enzim aktivite değişiminin değerlendirilmesi
Fosforillenmiş enzimde PFK−2PFK-2 ünitesi inaktive olurken, FBPase−2FBPase-2 ünitesi aktif hale gelir.
Karaciğerde fosforilasyon, enzimi glukozu koruma/üretme moduna sokar.
4
Düzenleyici molekül konsantrasyonunun tahmini
Aktifleşen FBPase−2FBPase-2, F2,6−BPF2,6-BP'yi fruktoz 6-fosfata yıkar; F2,6−BPF2,6-BP seviyeleri hızla düşer.
F2,6−BPF2,6-BP seviyesi, sentez (PFK-2) ve yıkım (FBPase-2) hızları arasındaki dengeye bağlıdır.
5
Hedef enzimler üzerindeki etkinin belirlenmesi
Düşük F2,6−BPF2,6-BP, PFK−1PFK-1 aktivasyonunu durdurur (glikoliz ↓) ve FBPase−1FBPase-1 inhibisyonunu kaldırır (glukoneogenez ↑).
Bu durum, iki zıt yolun aynı anda çalışmasını (boşa enerji harcanmasını) engelleyen karşılıklı düzenlemedir.

Anahtar Kavram

Fruktoz 2,6-bifosfat aracılı karşılıklı regülasyon (ReciprocalReciprocal RegulationRegulation)
Bu soruyu puanla

Konular

Glikoliz

Bu konudan daha fazla soru