Examkin

Soru

Zorluk: ZorYüksek Enerjili Bağlar ve ATP Döngüsü

Hücre içi enerji metabolizmasında moleküllerin "fosfat grubu transfer potansiyelleri", biyokimyasal reaksiyonların yönünü ve ATP sentez kapasitesini belirleyen temel unsurdur. Standart serbest hidroliz enerjileri (\Delta G^\circ') ve ATP'nin ara enerji taşıyıcısı (intermediate) olma özelliği dikkate alındığında, aşağıdaki hiyerarşik sıralama ve metabolik çıkarımlardan hangisi doğrudur?

  1. A
    ATP>Fosfoenolpiruvat>Kreatin fosfat\text{ATP} > \text{Fosfoenolpiruvat} > \text{Kreatin fosfat}; bu sıralama nedeniyle ATP, hücredeki en yüksek enerji aktarım potansiyeline sahip moleküldür.
  2. Fosfoenolpiruvat>1,3-bisfosfogliserat>ATP\text{Fosfoenolpiruvat} > \text{1,3-bisfosfogliserat} > \text{ATP}; bu enerji hiyerarşisi, glikoliz sırasında ADP'den substrat düzeyinde fosforilasyon ile ATP sentezine olanak tanır.Cevap
  3. C
    Glikoz-6-fosfat>ATP>1,3-bisfosfogliserat\text{Glikoz-6-fosfat} > \text{ATP} > \text{1,3-bisfosfogliserat}; bu enerji basamakları sayesinde düşük enerjili bağlar yüksek enerjili bileşiklerin sentezini doğrudan besler.
  4. D
    Kreatin fosfat>Fosfoenolpiruvat>ATP\text{Kreatin fosfat} > \text{Fosfoenolpiruvat} > \text{ATP}; kreatin fosfat, biyolojik sistemlerde bilinen en yüksek fosfat grubu transfer potansiyeline sahip moleküldür.
  5. E
    ATP>1,3-bisfosfogliserat>Glikoz-6-fosfat\text{ATP} > \text{1,3-bisfosfogliserat} > \text{Glikoz-6-fosfat}; ATP'nin ara seviyede olması, onun sadece fosfat alıcısı olarak işlev görmesini sağlar.

Cevap

Fosfoenolpiruvat > 1,3-bisfosfogliserat > ATP sıralaması doğrudur ve bu hiyerarşi substrat düzeyinde fosforilasyonu mümkün kılar.
Doğru yanıt olan seçenek, biyoenerjetik hiyerarşiyi tam olarak yansıtmaktadır. Standart serbest hidroliz enerjisi sıralaması Fosfoenolpiruvat (−14.8 kcal/mol-14.8 \text{ kcal/mol}) > 1,3-Bisfosfogliserat (−11.8 kcal/mol-11.8 \text{ kcal/mol}) > ATP (−7.3 kcal/mol-7.3 \text{ kcal/mol}) şeklindedir. Bu durum, glikolizde piruvat kinaz ve fosfogliserat kinaz reaksiyonlarında olduğu gibi, yüksek enerjili fosfat gruplarının ADP'ye aktarılarak ATP sentezlenmesine (substrat düzeyinde fosforilasyon) olanak tanır.

Adım Adım Çözüm

1
Bileşiklerin standart serbest hidroliz enerjilerini (\Delta G^\circ') karşılaştırın.
PEP: −14.8 kcal/mol-14.8 \text{ kcal/mol}, 1,3-BPG: −11.8 kcal/mol-11.8 \text{ kcal/mol}, Kreatin-P: −10.3 kcal/mol-10.3 \text{ kcal/mol}, ATP: −7.3 kcal/mol-7.3 \text{ kcal/mol}.
Termodinamik olarak fosfat transferi, potansiyeli yüksek olandan düşük olana doğru gerçekleşir.
2
ATP'nin metabolik konumunu değerlendirin.
ATP, PEP ve 1,3-BPG gibi süper yüksek enerjili bileşikler ile Glikoz-6-P (−3.3 kcal/mol-3.3 \text{ kcal/mol}) gibi düşük enerjili bileşiklerin arasındadır.
Bu ara konum, ATP'nin evrensel bir enerji 'aracısı' (intermediate) olmasını sağlar.
3
Substrat düzeyinde fosforilasyon mekanizmasını kontrol edin.
PEP ve 1,3-BPG, ATP'den daha negatif \Delta G^\circ' değerine sahip oldukları için ADP'ye fosfat vererek ATP sentezleyebilirler.
Reaksiyonun net \Delta G^\circ' değerinin negatif (ekzergonik) olması için donörün enerjisi akseptörden yüksek olmalıdır.

Anahtar Kavram

Fosfat Grubu Transfer Potansiyeli Hiyerarşisi
Bu soruyu puanla

Konular

Yüksek Enerjili Bağlar ve ATP Döngüsü

Bu konudan daha fazla soru