Karbonhidrat Metabolizması

Diyetine glukoz ve galaktoz eklendiğinde ağır ozmotik diyare ve dehidratasyon gelişen bir süt çocuğunda, bu şekerlerin diyetten çıkarılıp yerine fruktoz içeren bir formül verilmesiyle klinik tablonun düzeldiği gözlenmiştir. Bu hastada ince bağırsak enterositlerinde aşağıdaki proteinlerden hangisinin işlevinde bir bozukluk olduğu düşünülmelidir?

Hücrenin yoğun şekilde indirgeyici biyosentez (örneğin yağ asidi sentezi) yaptığı ancak hücre bölünmesinin gerçekleşmediği bir dokuda, pentoz fosfat yolunun oksidatif fazında üretilen $NADPH$ kullanılırken, oluşan pentozlar non-oksidatif faz aracılığıyla glikolitik ara ürünlere geri dönüştürülür. Bu "geri dönüşüm" (recycling) sürecinde görev alan enzimler ve karbon transfer mekanizmalarıyla ilgili aşağıdakilerden hangisi doğrudur?

İnsülin, kan glukoz düzeyini düşürmek amacıyla karaciğerdeki glukoneogenez sürecini hem enzim aktivitesi hem de gen ifadesi düzeyinde baskılar. Özellikle glukoneogenezin anahtar enzimleri olan fosfoenolpiruvat karboksikinaz ($PEPCK$) ve glukoz $6$-fosfatazın sentezini azaltmak için spesifik bir transkripsiyon faktörünün çekirdekten sitozole taşınmasını sağlar. İnsülin sinyal yolağında yer alan Akt ($protein$ $kinaz$ $B$) tarafından fosforillenerek inaktive edilen ve çekirdek dışına ihraç edilen bu transkripsiyon faktörü aşağıdakilerden hangisidir?

Glikozaminoglikanlar ($GAG$), amino şekerler ve üronik asit türevlerinden oluşan tekrarlayan disakkarit birimlerine sahip heteropolisakkaritlerdir. Ancak, bir $GAG$ türü bu genel yapısal kuralın dışına çıkarak yapısında üronik asit ($D$-glüküronik asit veya $L$-idüronik asit) bulundurmaz. Aşağıdaki glikozaminoglikanlardan hangisi, disakkarit biriminde üronik asit yerine galaktoz içeren tek türdür?

Karaciğerde glikoliz hızı hormonal ve allosterik mekanizmalarla sıkı bir şekilde kontrol edilir. Açlık durumunda artan glukagon, protein kinaz A aracılığıyla bir glikoliz enzimini fosforilleyerek inaktive ederken; tokluk durumunda artan fruktoz $1,6$-bifosfat aynı enzimi 'ileri beslemeli' (feed-forward) bir mekanizma ile aktive ederek yolun sürekliliğini sağlar.

Bu özelliklere sahip olan glikolitik enzim aşağıdakilerden hangisidir?

Karaciğerde yüksek karbonhidratlı bir öğün sonrasında glukoz fluksunun artışı, sadece insülin/glukagon oranı üzerinden değil, aynı zamanda spesifik hücre içi metabolitler aracılığıyla da glikolizi hızlandırır. Bu süreçte, pentoz fosfat yolundan köken alan ve bir serin/treonin fosfataz olan protein fosfataz $2A$'yı ($PP2A$) allosterik olarak aktive ederek, bifonksiyonel enzimin ($PFK-2/FBPase-2$) defosforilasyonunu ve sonuç olarak fruktoz $2,6$-bifosfat ($F2,6-BP$) artışını sağlayan metabolit aşağıdakilerden hangisidir?

Glikoproteinlerin $N$-glikozilasyon sürecinde, dolikol pirofosfat ($Dol-PP$) üzerinde sentezlenen öncül "core" oligosakkarit ($Glc_3Man_9GlcNAc_2$) yapısının oluşumu ve ER lümenindeki proteine aktarımı ile ilgili aşağıdakilerden hangisi doğrudur?

$24$ yaşında erkek hasta, spor salonunda yaptığı yoğun antrenman sonrası gelişen şiddetli kas krampları ve halsizlik nedeniyle başvuruyor. Yapılan fizik muayenede skleralarda hafif ikterik görünüm dikkat çekiyor. Laboratuvar tetkiklerinde serum kreatin kinaz ($CK$) ve indirekt bilirubin düzeyleri yüksek, haptoglobin düzeyi ise düşük saptanıyor. Hastaya uygulanan iskemik ön kol egzersiz testinde venöz laktat artışı saptanmadığına göre, bu hastadaki klinik tabloya neden olan enzim eksikliği aşağıdakilerden hangisidir?

$2$ yaşında bir kız çocuk, sabahları belirginleşen halsizlik ve uykuya meyil şikayetleriyle getirilmiştir. Laboratuvar incelemelerinde ciddi açlık hipoglisemisi, hiperketonemi ve metabolik asidoz saptanmıştır. Hastaya ağız yoluyla glukoz verildikten sonra yapılan takipte, kan şekerinin hızla yükselerek hiperglisemi sınırına ulaştığı ve plazma laktat düzeylerinde belirgin artış meydana geldiği gözlenmiştir. Karaciğer biyopsisinde hepatomegali saptanmamış, aksine glikojen miktarının normalin çok altında olduğu belirlenmiştir. Bu hastada fonksiyonu bozulmuş olan enzim aşağıdakilerden hangisidir?

Hücrenin nükleotid sentezi için yoğun bir şekilde riboz 5-fosfata ihtiyaç duyduğu, ancak indirgeyici güç ($NADPH$) ihtiyacının minimal olduğu bir metabolik durumda; pentoz fosfat yolunun temel işleyişi aşağıdakilerden hangisidir?

4 yaşında bir çocuk, büyüme geriliği ve karın şişliği şikayetiyle getiriliyor. Fizik muayenede masif hepatomegali saptanıyor. Laboratuvar incelemelerinde orta derecede açlık hipoglisemisi ve hiperlipidemi izleniyor. Karaciğer biyopsisinde glikojen yapısının normal olduğu ancak miktarının belirgin derecede arttığı saptanıyor. Bu hastada kan glukoz düzeyini artırmak amacıyla salınan epinefrinin karaciğer hücrelerindeki glikojen metabolizması üzerindeki etkisi ile ilgili aşağıdakilerden hangisi doğrudur?

Aerobik metabolizmanın kilit noktalarından biri olan piruvat dehidrogenaz (PDH) kompleksi, üç farklı enzim ve beş farklı koenzim içeren devasa bir yapıya sahiptir. Bir hastada yapılan biyokimyasal analizlerde laktik asit düzeyinin arttığı, aynı zamanda idrarda $\alpha$-ketoglutarat ve dallı zincirli $\alpha$-ketoasitlerin (lösin, izolösin ve valin metabolitleri) yüksek miktarda bulunduğu saptanmıştır. Bu klinik tabloya neden olan ortak enzim alt birimi eksikliği düşünüldüğünde, söz konusu enzim alt biriminin katalizlediği reaksiyon basamağı aşağıdakilerden hangisidir?

Vücudumuzda bağ dokusunun ve hücre dışı matrisin temelini oluşturan glikozaminoglikanlar (GAG), karakteristik bir yapısal düzen gösterirler. Bu moleküller, birbirini takip eden iki farklı şeker türevinin oluşturduğu ünitelerin çok sayıda tekrarlanmasıyla meydana gelir. Bu ikili yapıdan biri asidik özellik gösteren bir üronik asit iken, diğeri bir azotlu şeker türevidir (amino şeker).

Buna göre, glikozaminoglikanların yapısını oluşturan bu tekrarlayan birimlerdeki amino şeker bileşeni aşağıdakilerden hangisi olabilir?

Piruvat dehidrogenaz (PDH) kompleksinin aktivitesi; kompleks bünyesinde yer alan kinaz (PDK) ve fosfataz (PDP) proteinleri aracılığıyla kovalent modifikasyonla sıkı bir şekilde kontrol edilir. Bu regülatör enzimlerin doku özgüllüğü ve metabolik sinyallere verdikleri yanıtlar düşünüldüğünde, kompleksin düzenlenmesi ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

Beslenme sonrası karaciğerde glukozun glikoliz ve lipogenez yönünde kullanımını koordine eden karmaşık bir regülasyon mekanizması mevcuttur. Glukozun pentoz fosfat yolu üzerinden üretilen bir ara ürünü, spesifik bir protein fosfatazı allosterik olarak aktive ederek hem bifonksiyonel enzimin (PFK-2/FBPase-2) defosforilasyonunu sağlar hem de lipojenik genlerin transkripsiyonundan sorumlu 'karbonhidrat yanıtlı element bağlayıcı proteini' ($ChREBP$) aktive eder. Bu regülasyonda $ksilüloz-5-fosfat$ ($Xu5P$) tarafından doğrudan aktive edilen fosfataz aşağıdakilerden hangisidir?

Açlık durumunda karaciğerde yağ asidi oksidasyonu sonucu artan $asetil-CoA$, glukoz sentezini uyarırken piruvatın tam oksidasyonunu önlemek amacıyla bazı enzimlerin aktivitesini doğrudan düzenler. Buna göre, $asetil-CoA$'nın doğrudan allosterik aktivatör ve allosterik inhibitör olarak etki ettiği enzim çifti aşağıdakilerden hangisidir?

Yoğun kas kasılması veya anoksi gibi hücresel enerji düzeyinin ($ATP$) hızla düştüğü durumlarda, iskelet kasında glikojenolizi başlatmak amacıyla glikojen fosforilaz $b$ enzimini kovalent bir modifikasyona gerek duymaksızın doğrudan allosterik olarak aktive eden molekül aşağıdakilerden hangisidir?

Glikozaminoglikanların ($GAG$) biyosentezi ve yapısal modifikasyonları ile ilgili olarak, polimer zinciri üzerindeki $D$-glüküronik asit kalıntılarının $L$-idüronik asit kalıntılarına dönüşümü ve yapısal çeşitlilikleri hakkında aşağıdakilerden hangisi doğrudur?

Kronik alkol tüketimi sonrası görülen açlık hipoglisemisi ve beraberinde gelişen hepatosteat (karaciğer yağlanması) tablosunun moleküler temelinde, sitozoldeki yüksek $\frac{NADH}{NAD^+}$ oranının etkisiyle glukoneogenez yolağındaki hangi dönüşümün tetiklenerek ara ürünün yolağın dışına sapması yatar?

Glukoz-6-fosfat dehidrogenaz (G6PD) eksikliği tanısı almış bir hastada, enfeksiyon veya oksidatif stresi artıran ilaç kullanımı sonrası eritrositlerde NADPH sentezi yetersizliğine bağlı hemoliz tablosu gelişmektedir. Ancak aynı hastada, nükleotid sentez hızının çok yüksek olduğu intestinal mukoza ve kemik iliği gibi dokularda Riboz-5-fosfat sentezinin, oksidatif evrenin fonksiyonel kaybına rağmen aksamadan sürdürülebildiği saptanmıştır.

Bu dokularda Riboz-5-fosfat sentezinin devamlılığını sağlayan temel metabolik mekanizma aşağıdakilerden hangisidir?