Soru

Zorluk: OrtaGlukoneogenez

Glukoneogenez, vücudun glukoz depolarının tükendiği durumlarda karbonhidrat olmayan öncüllerden glukoz sentezlediği hayati bir metabolik süreçtir. Bu süreçte çeşitli metabolitler farklı basamaklardan yolağa dahil olurken, bazı moleküllerin yapısal özellikleri net glukoz sentezine izin vermez. Buna göre, aşağıdaki moleküllerden hangisi insan karaciğerinde glukoneogenez için net bir karbon kaynağı olarak kullanılamaz?

  1. A
    Laktat
  2. B
    Gliserol
  3. C
    Alanin
  4. Asetil-CoACevap
  5. E
    Propiyonil-CoA

Cevap

İnsan metabolizmasında Asetil-CoA, net glukoz sentezi için bir karbon kaynağı olarak kullanılamaz.
Asetil-CoA'nın glukoneogenezde kullanılamamasının iki temel nedeni vardır: Birincisi, piruvatın asetil-CoA'ya dönüşümünü sağlayan piruvat dehidrogenaz (PDH) enzim kompleksinin katalizlediği reaksiyonun fizyolojik koşullarda geri dönüşsüz (irreversible) olmasıdır. İkincisi, asetil-CoA Krebs döngüsüne dahil olduğunda, döngünün iki basamağında iki adet CO2CO_2 molekülü açığa çıkar; bu durum sisteme giren iki karbonun sistemden ayrılması demektir, dolayısıyla net bir oksaloasetat (ve takiben glukoz) artışı sağlanamaz.

Adım Adım Çözüm

1
Glukoneogenez substratlarını sınıflandır.
Laktat, glukojenik amino asitler (alanin vb.), gliserol ve propiyonil-CoA glukoneogenez için karbon kaynağıdır.
Bu moleküller yolağın bypass reaksiyonlarından önce veya yolağın ara basamaklarından sürece dahil olabilirler.
2
Asetil-CoA'nın metabolik kaderini incele.
Asetil-CoA, piruvata geri dönemez (PDHPDH kompleksi tek yönlüdür) ve Krebs döngüsünde girdiği her turda iki karbonunu CO2CO_2 şeklinde kaybeder.
Net karbon kazancı olmadığı için Asetil-CoA'dan glukoz sentezi (glukoneogenez) mümkün değildir.
3
Sonucu doğrula.
Diğer seçeneklerdeki moleküller oksaloasetat veya trioz fosfatlar üzerinden glukoza dönüşebilirken, Asetil-CoA dönüşemez.
Biyokimyasal reaksiyonların termodinamik ve yapısal kısıtlamaları net karbon akışını belirler.

Anahtar Kavram

İnsanlarda çift karbonlu yağ asitlerinden veya asetil-CoA'dan net glukoz sentezi yapılamaz (PDH reaksiyonunun irreversibilitesi).
Bu soruyu puanla