Yağ Asidi Oksidasyonu (Beta, Alfa, Omega)

Yağ asitlerinin beta-oksidasyon yoluyla yıkılabilmesi için öncelikle sitozolde veya dış mitokondriyal membranda aktifleşmeleri gerekmektedir. Yağ asitlerini $ATP$ ve Koenzim A ($CoA-SH$) varlığında 'yağ açil-KoA' formuna dönüştüren enzim aşağıdakilerden hangisidir?

Uzun süreli açlık sonrası halsizlik, kusma ve letarji şikayetleri ile acil servise getirilen 2 yaşındaki bir çocukta yapılan tetkiklerde kan glukoz düzeyi $38 mg/dL$ saptanmıştır. İdrar incelemesinde keton cisimciklerine rastlanmazken, plazmada sekiz karbonlu açilkarnitinlerin miktarında belirgin artış olduğu gözlenmiştir. Bu hastada en olası enzim eksikliği aşağıdakilerden hangisidir?

18 aylık bir çocuk; geçirdiği üst solunum yolu enfeksiyonunu takip eden iştahsızlık ve uzamış açlık sonrası letarji ve nöbet geçirme şikayetleriyle acil servise getiriliyor. Yapılan laboratuvar incelemelerinde kan glukoz düzeyi $38$ mg/dL (hipoglisemi) olarak saptanırken, idrarda keton cisimlerine rastlanmıyor (non-ketotik hipoglisemi). İdrar analizinde ayrıca $C_6-C_{10}$ omega-dikarboksilik asitlerin seviyesinde belirgin artış olduğu saptanıyor. Bu klinik tabloya neden olan en olası biyokimyasal bozukluk aşağıdakilerden hangisidir?

İskelet kasının yoğun egzersizi sırasında, hücre içi enerji dengesinin korunması amacıyla yağ asidi oksidasyonu ($\beta$-oksidasyon) hızı önemli ölçüde artar. Bu süreçte, iskelet kasında artan AMP seviyelerinin AMP-aktive protein kinaz (AMPK) üzerinden yağ asitlerinin mitokondriye girişini aktive etmesinde rol oynayan temel biyokimyasal mekanizma aşağıdakilerden hangisidir?

2 yaşında bir çocuk, geçirilmiş bir gastroenterit sonrası gelişen uzamış açlık takibinde letarji ve koma tablosu ile acil servise getiriliyor. Laboratuvar incelemesinde kan glukoz düzeyi $35 mg/dL$ (ciddi hipoglisemi), idrarda keton saptanmaması (hipoketotik tablo) ve plazma serbest karnitin seviyelerinde belirgin artış saptanıyor. Fizik muayenede hepatomegali saptanırken, iskelet kası güçsüzlüğü veya miyoglobinüri izlenmiyor. Bu klinik ve laboratuvar bulguları, aşağıdaki enzimlerden hangisinin eksikliğini en çok destekler?

$X$-bağlı adrenolökodistrofi ($X-ALD$) hastalarında peroksizomal bir taşıyıcı olan $ABCD1$ proteinindeki mutasyon sonucu Çok Uzun Zincirli Yağ Asitleri ($VLCFA, >C_{22}$) peroksizomlara alınamaz ve dokularda birikir. Sağlıklı bir bireyde, lignoserik asit ($C_{24:0}$) gibi bir $VLCFA$'nın peroksizomal $\beta$-oksidasyon süreci ile mitokondriyal oksidasyon süreci karşılaştırıldığında; peroksizomal yolakta gerçekleşen aşağıdaki olaylardan hangisi enerjetik verimliliğin ($ATP$ üretimi) daha düşük olmasına neden olur?

18 aylık bir çocukta, interküren bir enfeksiyon sırasında gelişen uzun süreli açlık sonrası letarji, nöbet geçirme ve hipoketotik hipoglisemi tablosu saptanmıştır. Hastanın idrar analizinde orta zincirli dikarboksilik asitlerin (adipat ve suberat) miktarında belirgin artış gözlenmiştir. Bu hastadaki klinik tablonun biyokimyasal temeli ve yağ asidi oksidasyon süreçleri ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

Yağ asitlerinin $\beta$-oksidasyonunun yetersiz kaldığı klinik durumlarda (örneğin orta zincirli açil-KoA dehidrogenaz eksikliği) kompanzatuar olarak aktivitesi artan $\omega$-oksidasyon yolağı ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

Jamaika kusma hastalığına yol açan hipoglisin A toksini, mitokondriyal kısa ve orta zincirli açil-KoA dehidrogenaz enzimlerini geri dönüşümsüz olarak inhibe eder. Bu toksisiteye bağlı olarak gelişen ağır hipogliseminin temel biyokimyasal nedeni aşağıdakilerden hangisidir?

Mitokondriyal beta-oksidasyonun genetik bir defekt (örneğin orta zincirli açil-CoA dehidrogenaz - MCAD eksikliği) veya karnitin yetersizliği nedeniyle bozulduğu durumlarda, yağ asitleri alternatif olarak omega-oksidasyon yolağına girer. Bu durumun klinik yansıması olarak idrarda $C_6$-$C_{10}$ dikarboksilik asitlerin (adipat, suberat vb.) artışı gözlenir. Bahsi geçen omega-oksidasyon yolağı ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

Propiyonik asidemi veya metilmalonik asidüri gibi klinik tabloların ayırıcı tanısında, tek karbon sayılı yağ asitlerinin katabolizması kritik öneme sahiptir. Diyetle alınan bu yağ asitlerinin mitokondriyal $\beta$-oksidasyonu sonucunda oluşan propiyonil-KoA molekülünün, glukoneogenez yolağına giren süksinil-KoA'ya dönüşebilmesi için gerekli olan kofaktörler aşağıdakilerin hangisinde birlikte verilmiştir?

Mitokondriyal matrikste gerçekleşen yağ asidi $\beta$-oksidasyonu, dallı zincirli amino asitlerin katabolizması ve lizin/triptofan yıkım yolakları; ürettikleri indirgeyici eşdeğerleri (elektronları) solunum zincirine aktarmak için ortak bir sistem kullanırlar. Bu yolaklarda yer alan çeşitli flavoprotein dehidrogenazlar (açil-KoA dehidrogenazlar, izovaleril-KoA dehidrogenaz, glutaril-KoA dehidrogenaz), elektronlarını önce flavinli bir protein havuzuna, oradan da spesifik bir oksidoredüktaz kompleksi aracılığıyla Elektron Transport Zinciri'ne (ETZ) iletirler.

Bu sistemin bileşenlerindeki bir mutasyon sonucu ortaya çıkan ve yağ asidi oksidasyonu ile amino asit yıkımının eş zamanlı bozulduğu 'Glutarik Asidemi Tip II' (Multipl Açil-KoA Dehidrogenaz Eksikliği) tablosunda, elektronların ETZ'deki hangi bileşene transferi doğrudan engellenmiş olur?

Diyetle alınan dallı zincirli bir yağ asidi olan fitanik asit, $\beta$-karbonundaki metil grubu nedeniyle sterik engel oluşması sonucu doğrudan $\beta$-oksidasyon döngüsüne giremez. Bu molekülün yıkımı için öncelikle peroksizomlarda gerçekleşen bir ön hazırlık sürecine gereksinim duyulur. Bu süreçteki enzimatik eksiklik sonucunda plazmada fitanik asit birikimi, retinitis pigmentosa, ataksi ve nöropati ile karakterize 'Refsum hastalığı' tablosu gelişir.

Buna göre, Refsum hastalığında defektif olan metabolik yolak ve bu yolağın işleyişi ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

Zellweger sendromu gibi biyogenez bozukluklarında vücutta birikimi görülen, $22$ karbondan daha uzun zincirli yağ asitlerinin (VLCFA) oksidasyonunun başladığı hücresel organel aşağıdakilerden hangisidir?

Fitanik asit gibi $\beta$-karbonunda metil grubu yer alan dallı zincirli yağ asitlerinin metabolizması, standart $\beta$-oksidasyon yolağının "3-hidroksiaçil-KoA dehidrojenaz" basamağındaki sterik engeller nedeniyle $\alpha$-oksidasyon ile başlar. Peroksizomlarda gerçekleşen fitanik asit $\alpha$-oksidasyon süreciyle ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

Egzersiz sırasında iskelet kasında enerji eldesini artırmak için yağ asitlerinin $\beta$-oksidasyon hızı önemli ölçüde yükselir. Bu süreçte hücresel enerji dengesinin bir göstergesi olan $AMP/ATP$ oranının artması, AMP-aktive protein kinazı (AMPK) aktive eder. AMPK'nın aktivasyonu, malonil-KoA seviyelerini düşürerek Karnitin Palmitoiltransferaz-I (CPT-I) üzerindeki inhibisyonu kaldırır ve yağ asitlerinin mitokondriye girişini hızlandırır. Buna göre, egzersiz sırasında malonil-KoA konsantrasyonundaki bu azalmayı sağlayan temel düzenleyici mekanizma aşağıdakilerden hangisidir?

Mitokondriyal matriste gerçekleşen $\beta$-oksidasyon döngüsündeki enzimatik basamaklar ve bu basamakların özellikleri dikkate alındığında, aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

Açlık sırasında hipoglisemi, hiperamonemi ve idrarda dikarboksilik asit (özellikle adipik ve suberik asit) artışı saptanan bir hastada, mitokondriyal $\beta$-oksidasyonun yetersizliğine bağlı olarak aktifleşen $\omega$-oksidasyon yolağının ilk basamağını katalizleyen enzim sistemi, bu sistemin hücresel yerleşimi ve ihtiyaç duyduğu indirgeyici eşdeğer aşağıdakilerin hangisinde doğru eşleştirilmiştir?

7 yaşında bir erkek çocuk; son aylarda ortaya çıkan okul başarısında azalma, davranış değişiklikleri, yürüme bozukluğu ve deride yaygın hiperpigmentasyon şikayetleriyle getirilmiştir. Yapılan tetkiklerde plazma çok uzun zincirli yağ asitleri ($VLCFA$, örn. $C26:0$) düzeylerinin ileri derecede arttığı saptanmıştır. Karaciğer biyopsisinde peroksizomların sayı ve yapı bakımından normal olduğu gözlendiğine göre, bu hastada fonksiyonu bozulmuş olan protein aşağıdakilerden hangisidir?

Zellweger sendromu veya $X$'e bağlı adrenolökodistrofi ($X-ALD$) gibi klinik tablolarda, çok uzun zincirli yağ asitlerinin ($VLCFA$) oksidasyonunda aksama görülür. Bu hastalıklarda etkilenen metabolik süreç olan peroksizomal beta-oksidasyonun, mitokondriyal beta-oksidasyondan temel farkı aşağıdakilerden hangisidir?