Karbonhidrat Metabolizması

İnce bağırsak lümeninde gerçekleşen terminal karbonhidrat sindirimi sırasında fırçamsı kenar (brush border) enzimlerinin substrat özgüllüğü ve etki mekanizması ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

Glikojen metabolizmasının hormonal düzenlenmesinde; glukagonun $cAMP$ artışı üzerinden başlattığı sinyal iletimi sonucunda glikojen fosforilaz aktive edilerek glikojen yıkımı (glikojenoliz) başlatılır. Ancak glikojen fosforilaz, dallanma noktalarına 4 glikoz ünitesi kala ($limit$ $dekstrin$ aşaması) durur. Klinik olarak hepatomegali ve hafif açlık hipoglisemisi ile seyreden Tip III Glikojen Depo Hastalığı'nda (Cori Hastalığı), bu noktadan itibaren yıkımın devam etmesini sağlayan hangi enzimin eksikliği söz konusudur?

Sağlıklı bir bireyde karbonhidrattan zengin bir yemekten sonra yükselen kan glukoz düzeyi, pankreastan insülin salınımını uyarır. İnsülin, karaciğerde glikoliz yolunu aktive ederek glukoz kullanımını artırır. Bu süreçte insülinin uyardığı bir fosfataz aracılığıyla defosforile edilerek aktif hale getirilen glikoliz enzimi aşağıdakilerden hangisidir?

Diyetle alınan amilopektin molekülünün ince bağırsak lümenindeki sindirim süreci ele alındığında; pankreatik $\alpha$-amilaz enziminin aktivitesi sonucunda aşağıdaki ürünlerden hangisinin oluşması beklenmez?

Dokuz aylık bir erkek bebek, tekrarlayan hipoglisemi atakları ve karın şişliği nedeniyle doktora getiriliyor. Fizik muayenede masif hepatomegali ve "oyuncak bebek yüzü" görünümü saptanıyor. Laboratuvar tetkiklerinde açlık hipoglisemisi ile birlikte belirgin hiperlaktatemi, hiperürisemi ve hiperlipidemi tespit ediliyor. Glukagon stimülasyon testi yapıldığında kan şekerinde artış izlenmezken, laktat düzeyinin daha da yükseldiği görülüyor. Bu klinik ve laboratuvar bulgularına göre hastada eksikliği en olası enzim aşağıdakilerden hangisidir?

İnsülin sinyal iletimi, hedef hücrelerde glikojen sentezini artırmak amacıyla karmaşık bir kinaz kaskadını tetikler. Bu süreçte, glikojen sentazı fosforilleyerek inaktif formda tutan "Glikojen Sentaz Kinaz 3" ($GSK3$) enziminin aktivitesinin baskılanması, glikojen sentezinin hızı için kritik bir kontrol noktasıdır.

Buna göre, insülin uyarısı sonrası $GSK3$ enziminin inhibisyon mekanizması aşağıdakilerden hangisidir?

Karaciğerde açlık ve tokluk durumlarına göre karbonhidrat metabolizması dinamik bir şekilde düzenlenir. Glikoliz yolunun son basamağında yer alan L-tipi pirüvat kinaz enziminin regülasyonu ile ilgili aşağıdakilerden hangisi doğrudur?

Dört aylık bir erkek bebek, beslenme güçlüğü ve vücudunda genel bir gevşeklik fark edilmesi üzerine doktora getirilmiştir. Fizik muayenede derin hipotoni, makroglossi (dil büyüklüğü) ve hafif hepatomegali saptanmıştır. Telekardiyografide masif kardiyomegali, EKG'de ise belirgin kısa $PR$ aralığı ve yüksek voltajlı $QRS$ kompleksleri saptanmıştır. Laboratuvar bulgularında kan glukozu, laktat ve ürik asit düzeylerinin normal sınırlarda olduğu görülmüştür. Bu klinik tabloya neden olan enzim eksikliği aşağıdakilerden hangisidir?

Piruvat dehidrogenaz (PDH) kompleksinin aktivitesi, PDH kinaz ve PDH fosfataz enzimleri tarafından kovalent modifikasyonla kontrol edilir. PDH kinaz, kompleksi fosforilleyerek inaktive eder. Buna göre, aşağıdakilerden hangisi PDH kinaz enzimini inhibe ederek PDH kompleksinin aktif (defosforile) formda kalmasını sağlar?

İnsülin/glukagon oranının yüksek olduğu tokluk durumunda, karaciğerde fruktoz 2,6-bifosfat ($F-2,6-BP$) düzeyi artar. Bu molekül, glikoliz ve glukoneogenez yolaklarının resiprokal (karşılıklı) düzenlenmesinde anahtar rol oynar. Buna göre fruktoz 2,6-bifosfatın, glikoliz ve glukoneogenez yolaklarında allosterik olarak etkilediği enzimler aşağıdakilerin hangisinde doğru eşleştirilmiştir?

Karaciğerde glikoliz ve glukoneogenez yollarının karşılıklı düzenlenmesi ($reciprocal$ $regulation$), kan glukoz düzeyinin korunması için kritiktir. Bu süreçte fruktoz 2,6-bifosfat ($F2,6-BP$), her iki yolak üzerinde zıt etkiler gösteren en güçlü allosterik düzenleyici olarak görev yapar.

Açlık durumunda artan glukagon etkisiyle hepatositlerde gerçekleşen moleküler değişimler ve bunların glikoliz/glukoneogenez dengesi üzerindeki etkisi ile ilgili aşağıdakilerden hangisi doğrudur?

Glukoneogenez sürecinde karbon iskeletinin ve indirgeyici eşdeğerlerin (NADH) hücresel kompartmanlar arasındaki hareketi, kullanılan başlangıç substratına göre farklılık göstermektedir. Karaciğerde laktatın ana glukoneojenik substrat olarak kullanıldığı bir metabolik durumda, piruvatın substrat olarak kullanıldığı duruma kıyasla aşağıdakilerden hangisinin gerçekleşmesi beklenir?

$4$ yaşında bir erkek çocuk, karın şişliği ve büyüme yavaşlığı şikayetleriyle polikliniğe getiriliyor. Fizik muayenesinde karaciğerin kosta kenarını $5\text{ cm}$ geçtiği, boy ve kilosunun $10$. persentilde olduğu saptanıyor. Laboratuvar testlerinde hafif açlık hipoglisemisi, artmış serum transaminazları ve hafif hiperlipidemi izleniyor; ancak kan laktat ve ürik asit düzeyleri normal sınırlardadır. Aile öyküsünde, annenin erkek kardeşinde de çocukluk döneminde benzer bulgular olduğu ifade ediliyor. Bu klinik tabloya neden olan en olası enzim eksikliği aşağıdakilerden hangisidir?

Piruvat dehidrogenaz ($PDH$) kompleksi, glikoliz sonucu sitozolde oluşan piruvatın mitokondriyal matrikse alınarak sitrik asit döngüsüne girmeden önce asetil-$CoA$'ya dönüşümünü katalizler. Bu multienzim kompleksi, üç farklı enzim ve beş farklı koenzimden oluşur. Kompleksin ilk basamağı olan piruvatın dekarboksilasyonunu katalizleyen $E1$ (piruvat dehidrogenaz) alt ünitesi, aşağıdaki vitamin türevi koenzimlerden hangisini kullanır?

İskelet kası hücrelerinde glikojen metabolizması, kas kasılması ve hücresel enerji ihtiyacına bağlı olarak hem sinirsel hem de hormonal sinyallerle sıkı bir şekilde düzenlenir. Glikojen fosforilaz, bu süreçte glikojenin glikoz-1-fosfat birimlerine yıkımını katalizleyen temel hız kısıtlayıcı enzimdir. İskelet kasında, glikojen fosforilaz b (inaktif form) enzimini herhangi bir kovalent modifikasyona (fosforilasyon) ihtiyaç duymadan doğrudan allosterik olarak aktive edebilen molekül aşağıdakilerden hangisidir?

Kronik alkol kullanımı veya yoğun yağ asidi oksidasyonu gibi durumlarda karaciğer mitokondrisinde $NADH/NAD^+$ oranı belirgin şekilde artar. Bu metabolik durum, piruvatın asetil-$CoA$'ya dönüşümünü kısıtlayarak laktik asidoz riskini artırır. PDH kompleksinin bu redoks değişimine bağlı olarak kovalent modifikasyon yoluyla inaktive edilmesini sağlayan temel mekanizma aşağıdakilerden hangisidir?

Sağlıklı bir bireyde karbonhidrattan zengin bir yemekten sonra yükselen kan glukoz düzeyinin normale döndürülmesi sürecinde, karaciğerde gerçekleşen moleküler mekanizmalarla ilgili aşağıdakilerden hangisi doğrudur?

İskelet kasında egzersiz sırasında gerçekleşen kas kasılması, glikojen yıkımını hormonal uyarılardan bağımsız olarak tetikleyebilmektedir. Bu süreçte sarkoplazmik retikulumdan salınan $Ca^{2+}$ iyonları, glikojenolizin hız kısıtlayıcı enzimini aktive eden fosforilaz kinaz kompleksi üzerinde düzenleyici rol oynar. İskelet kasında glikojen fosforilaz kinaz enziminin $Ca^{2+}$ aracılı aktivasyonu ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

Arsenit ($AsO_3^{3-}$), piruvat dehidrogenaz (PDH) kompleksi dahil olmak üzere alfa-ketoasit dehidrogenaz enzim komplekslerini inhibe ederek piruvatın asetil-CoA'ya dönüşümünü engelleyen ve klinik olarak laktik asidoza yol açan toksik bir maddedir. Arsenitin bu enzim komplekslerini inhibe etme mekanizması aşağıdakilerden hangisidir?

On sekiz aylık bir kız çocuk; büyüme geriliği, belirgin hepatomegali ve hipofosfatemik raşitizm bulguları ile değerlendirilmiştir. Laboratuvar tetkiklerinde jeneralize aminoasitüri, belirgin glukozüri ve açlık hipoglisemisi saptanmıştır. Yapılan galaktoz yükleme testi sonrasında kan glukoz düzeyinin yükselmediği, buna karşın kan galaktoz seviyesinin patolojik düzeyde yüksek kaldığı gözlenmiştir. Karaciğer biyopsisinde masif glikojen birikimi izlenen bu hastada en olası moleküler defekt aşağıdakilerden hangisidir?