Examkin

Soru

Zorluk: ZorOksidatif Fosforilasyon Ayırıcıları (Uncouplers)

İzole edilmiş bir mitokondri süspansiyonunda süksinat oksidasyonu sırasında ortama ATP sentaz inhibitörü olan oligomisin eklenmiş ve solunumsal kontrol (respiratory control) nedeniyle oksijen tüketiminin durma noktasına geldiği gözlenmiştir. Bu sisteme etkili dozda bir 'ayırıcı' (uncoupler) ajan olan 2,42,4-dinitrofenol (2,4−DNP2,4-DNP) ilave edildiğinde meydana gelen değişikliklerle ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

  1. Oksijen tüketim hızı artarken, mitokondriyal matrisin pHpH değeri azalır.Cevap
  2. B
    Elektron transport zinciri tamamen durur ve sitokromlar indirgenmiş halde kalır.
  3. C
    Mitokondri iç membranının protonlara geçirgenliği azalır ve membran potansiyeli (Δψ\Delta \psi) artar.
  4. D
    ATP sentez hızı, eklenen 2,4−DNP2,4-DNP konsantrasyonuna paralel olarak artış gösterir.
  5. E
    Oksijen tüketimi baskılanmaya devam ederken, matris ile intramembranöz aralık arasındaki pHpH farkı (ΔpH\Delta pH) artar.

Cevap

Oksijen tüketim hızı artarken, mitokondriyal matrisin pHpH değeri azalır.
Ayırıcı ajanlar mitokondri iç membranının protonlara olan geçirgenliğini artırarak proton gradientini ve dolayısıyla membran potansiyelini ortadan kaldırırlar. Bu durum, proton gradientinin birikmesiyle yavaşlayan elektron transport zincirini serbest bırakır (solunumsal kontrolün kalkması) ve oksijen tüketimi hızlanır. Protonlar matrise geri aktığı için matrisin proton konsantrasyonu artar ve pHpH değeri düşer.

Adım Adım Çözüm

1
Oligomisin etkisini analiz et.
Oligomisin ATP sentazın F0F_0 birimini bloke ederek protonların matrise dönüşünü durdurur. Bu durum proton gradientinin aşırı artmasına ve 'solunumsal kontrol' nedeniyle elektron transportunun (ve oksijen tüketiminin) durmasına yol açar.
Sistemdeki proton itici gücü (PMFPMF), elektron pompalama kapasitesine karşı koyacak kadar yükselmiştir.
2
Ayırıcı (2,4−DNP2,4-DNP) mekanizmasını değerlendir.
2,4−DNP2,4-DNP gibi ayırıcılar, protonları bağlayarak lipofilik özellikleri sayesinde mitokondri iç membranından serbestçe matrise taşırlar.
Ayırıcılar, ATP sentazı bypass ederek protonların matrise geri sızması için alternatif bir yol oluşturur.
3
Oksijen tüketimi ve matris pHpH değişimini belirle.
Proton gradientinin çökmesiyle elektron transport zinciri üzerindeki engel kalkar ve oksijen tüketimi hızla artar. Matrise kontrolsüz giren protonlar (H+H^+), başlangıçta alkalen olan matrisin pHpH değerini düşürür.
Oksidasyon (ETZ) ve fosforilasyon (ATP sentezi) arasındaki bağ kopmuştur.

Anahtar Kavram

Solunumsal kontrolün ayırıcılar (uncouplers) tarafından ortadan kaldırılması ve proton gradientinin çökmesi.

İpuçları

1
Oligomisin varken protonlar matrise geri dönemez; ayırıcılar bu engeli nasıl aşar?
2
Protonların matrise girişi, matrisin asit-baz dengesini ve elektron transport zinciri üzerindeki 'fren' etkisini nasıl değiştirir?
3
Uncoupler eklenmesi proton gradientini (proton motive force) yok eder, bu da ETZ'yi hızlandırırken matrisi asitlendirir.

Daha Fazla Pratik

Termogenin (UCP1) proteininin kahverengi yağ dokusundaki fizyolojik rolünü inceleyebilirsiniz.
Tahmini Süre:2m 0s
Bu soruyu puanla

Konular

Oksidatif Fosforilasyon Ayırıcıları (Uncouplers)

Bu konudan daha fazla soru