Examkin

Soru

Zorluk: ZorNADH Mekik Sistemleri

Hücrede sitozolik NADHNADH elektronlarının mitokondriyal matrikse aktarılmasını sağlayan malat-aspartat mekiğinde, aspartatın matriksten sitozole çıkışını ve glutamatın matrikse girişini sağlayan elektrotajenik taşıyıcının (citrin) inhibe edildiği bir durumda, aşağıdakilerden hangisinin gerçekleşmesi beklenmez?

  1. A
    Sitozolik NADH/NAD+NADH/NAD^+ oranının artması ve buna bağlı olarak pirüvatın laktata dönüşüm hızının artması
  2. B
    Üre döngüsünde sitrülin ile birleşerek arjinosüksinat oluşturacak olan aspartatın sitozoldeki miktarının azalması
  3. C
    Malat-alfa-ketoglutarat taşıyıcısı üzerinden gerçekleşen madde değişiminin, döngüsel sürekliliğin kaybı nedeniyle durması
  4. Sitozolde artan NADHNADH miktarının laktatın pirüvata oksidasyonunu termodinamik olarak desteklemesi sonucu glukoneogenezin hızlanmasıCevap
  5. E
    Mitokondriyal matrikse malat girişinin azalmasına bağlı olarak matriksteki malat dehidrogenaz aktivitesinin ve Kompleks I'e elektron akışının düşmesi

Cevap

Sitozolde artan NADHNADH miktarının laktatın pirüvata oksidasyonunu termodinamik olarak desteklemesi sonucu glukoneogenezin hızlanması beklenmez; aksine yüksek sitozolik NADH/NAD+NADH/NAD^+ oranı laktatın pirüvata dönüşümünü inhibe ederek glukoneogenezi yavaşlatır.
Malat-aspartat mekiği bozulduğunda sitozolde NADHNADH birikir. Laktatın pirüvata dönüşümü bir oksidasyon reaksiyonudur ve NAD+NAD^+ gerektirir. Sitozolde NAD+NAD^+ bulunmadığı ve NADHNADH yüksek olduğu için laktatın pirüvata dönüşümü termodinamik olarak engellenir. Bu durum laktat üzerinden glukoneogenezi hızlandırmak yerine ciddi şekilde yavaşlatır.

Adım Adım Çözüm

1
Malat-aspartat mekiğinin durmasının sitozolik redoks durumuna etkisini analiz et.
Sitozolik NADHNADH birikir ve NAD+NAD^+ miktarı azalır.
Glikolizde üretilen NADHNADH elektronları mitokondriye taşınamaz.
2
Sitozolik NADH/NAD+NADH/NAD^+ oranındaki artışın laktat dehidrogenaz (LDH) üzerindeki etkisini değerlendir.
Laktat + NAD+NAD^+ ⇌\rightleftharpoons Pirüvat + NADHNADH dengesi sola kayar.
Le Chatelier prensibine göre ürün (NADHNADH) artışı reaksiyonu girenler (laktat) yönüne iter.
3
LDH reaksiyonunun glukoneogenez ile bağlantısını kur.
Laktatın pirüvata dönüşümü engellendiği için glukoneogenez için gerekli pirüvat sağlanamaz.
Laktat üzerinden glukoneogenezin ilk ve zorunlu adımı sitozolde pirüvat oluşumudur.
4
Mekiğin üre döngüsü ve diğer taşıyıcılarla etkileşimini incele.
Aspartat çıkışı durduğu için üre döngüsü yavaşlar ve taşıyıcı çiftleri arasındaki denge bozulur.
Mekik sistemleri bir bütün halinde çalışır; bir bileşenin durması tüm döngüsel akışı etkiler.

Anahtar Kavram

Malat-aspartat mekiği sadece elektron taşımaz, aynı zamanda üre döngüsü ve glukoneogenez gibi süreçler için karbon ve azot iskeletlerinin (aspartat, oksaloasetat) sitozol ile mitokondri arasındaki dağılımını ve redoks dengesini (NAD+/NADHNAD^+/NADH) düzenler.

İpuçları

1
Malat-aspartat mekiğinin durması durumunda sitozolde hangi koenzimin (NAD+NAD^+ veya NADHNADH) birikeceğini düşünün.
2
Laktatın glukoz sentezinde (glukoneogenez) kullanılabilmesi için önce hangi moleküle dönüşmesi gerektiğini ve bu reaksiyonun hangi koenzime ihtiyaç duyduğunu hatırlayın.
3
Üre döngüsündeki aspartatın kaynağının mitokondriyal transaminasyon olduğunu ve bunun sitozole ancak Citrin taşıyıcısı ile çıkabildiğini göz önünde bulundurun.

Daha Fazla Pratik

Citrin eksikliği (NICCD) hastalığında görülen metabolik bozuklukları araştırarak bu mekiğin klinik önemini pekiştirebilirsiniz.
Tahmini Süre:2m 0s
Bu soruyu puanla

Konular

NADH Mekik Sistemleri

Bu konudan daha fazla soru