Soğuğa maruz kalan bir yenidoğanda, kahverengi yağ dokusunda gerçekleşen adaptif termojenez sürecinde uncoupling protein-1 (UCP-1/termogenin) aktivasyonu ile oksidatif fosforilasyonun ayrılması () sağlanır. Bu süreçte mitokondriyal biyoenerjetikte gözlenen değişimlerle ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?
- AMitokondriyal iç membrandaki proton sızıntısı, ATP sentazın () proton kanalı () üzerinden gerçekleşerek ısı açığa çıkarır.
- Elektron transport zinciri (ETZ) üzerindeki elektrokimyasal geri basıncın () ortadan kalkmasıyla beraber zincir bileşenleri daha okside hale gelir ve oksijen tüketimi maksimize olur.Cevap
- CProton motif kuvvetinin () çökmesi sonucunda mitokondriyal matriks içindeki oksidasyonu yavaşlar ve oranı yükselir.
- DProtonların matrikse kontrolsüz sızması sonucunda intermembran aralık ile matriks arasındaki kimyasal gradiyent () artarken elektriksel potansiyel () azalır.
- E2,4-dinitrofenol (DNP) gibi farmakolojik ayırıcıların aksine, fizyolojik bir ayırıcı olan UCP-1 aktivasyonu solunum hızını ( tüketimi) etkilemeden sadece ısı üretimini sağlar.
Cevap
Elektron transport zinciri bileşenlerinin daha okside hale gelmesi ve oksijen tüketiminin hızlanması
Ayırıcılar (uncouplers), mitokondri iç membranının protonlara geçirgenliğini artırarak proton motif kuvvetini (PMF) tüketirler. Normal şartlarda solunum hızı, PMF'nin büyüklüğü ile kısıtlanır (solunum kontrolü). PMF azaldığında, elektron transport zinciri üzerindeki bu direnç kalkar ve elektronlar kompleksler üzerinden oksijene çok daha hızlı akar. Bu durum, ETZ bileşenlerinin (Sitokromlar, CoQ, NADH) hızla yükseltgenmesine (okside olmasına) ve oksijen tüketiminin maksimize edilmesine yol açar. Açığa çıkan enerji ATP sentezine aktarılamadığı için ısı olarak yayılır.
Adım Adım Çözüm
Anahtar Kavram
Oksidatif fosforilasyon ayırıcıları, kemiozmotik gradiyenti bozarak ATP sentezini inhibe ederken oksijen tüketimini ve ısı üretimini artırırlar.