KARBONHİDRATLAR | OYTUN ERBAŞ - Part 8
SAS’ın Regülasyonu :
Glikolizin aksine, çeşitli enzimler üzerinden regülasyon olabilir. En önemlileri, sitrat sentetaz, izositrat dehidrogenaz ve x-ketoglutarat dehidrogenez kompleksidir.
Kas kasılması, biosentez reaksiyonları ve diğer reaksiyonlar ATP hidrolizi ile ADP ve Pi oluşmasına yol açar. ADP’nin artması, oksidatif fosforilasyonu hızlandırır.
ADP (veya Pi) düzeyleri düşük ise, oksidatif fosforilasyon ile ATP üretimi azalır. Bu, enerji üretiminin, respiratuar kontrolüdür. NADH ve FADH’nin solunum zinciri ile oksidasyonu durunca, SAS da inhibe olur.
Karbonhidrat Metabolizmasının Alternatif Yolları :
Hekzoz Monofosfat Şantı (Pentoz fosfat yolu) :
İki irreversiml oksidatif reaksiyon ve ardından bir dizi reversiml şeker-fosfat dönüşümünden ibarettir. Bu yolda, ATP tüketilmez veya üretilmez. G6P’ın bir C’u CO” olarak salınır, her glukoz 6-P için 2 NADPH üretilir. Hücrenin sitozolünde meydana gelir. Hücrenin NADPH ihtiyacının büyük kısmını karşılar. Özellikle karaciğer ve meme gibi, yağ asiti biosentezinin aktif olduğu yerlerde önem kazanır. Adrenal kortekste de, steroid sentezi için NADPH gerektiğinden, burada da aktiftir. Bunun yanı sıra, nükleotid biosentezi için gereken riboz-P üretilir. Diyetle alınan 5-C’lu şekerlerin kullanımı için de bir yoldur.
I. Oksidatif Reaksiyonlar . 3 reaksiyonla, ribuloz 5-P, CO2 ve her G-6-P için 2 molekül NADPH üretilir.
1- Glukoz 6-P’ın dehidrogenasyonu : Glukoz 6-P dehidrogenaz ile irreversibl bir oksidasyon olur ve 6-Fosfo glukonelakton meydana gelir. Koenzim olarak NADP kullanılır. Primer regülasyon basamağıdır. NADPH, enzimin güçlü bir inhibitörüdür. NADPH ihtiyacı artınca da enzim aktive olur.
2- 6-fosfoglukonolaktonun hidrolizi ve ribuloz 5-P oluşumu : Hidroliz, 6-PGL hidrolaz ile olur, irreversibldır ama hızkısıtlayıcı değildir. Oluşan 6-fosfoglukonat, 6-PG dehidrogenaz aracılığıyla, bir pentoz şeker-fosfat (ribuloz 5-P9, CO2 ve bir NADPH üretilerek, oksidatif olarak dekarboksile edilir.
II. Non-oksidatif reaksiyonlar : 3, 4, 5, ve 7 C’lu şekerlerin birbiren dönüşümünü sağlar. Bir önceki basamakta oluşan riboloz 5-P ya riboz 5-P’a yada fruktoz 6-P ve gliseraldehid 3-P gibi glikoliz ürünlerine çevrilir. Bu yüzden, nonoksidatif faz, bu ara ürünlerin miktarlarıyla kontrol edilir.
1- Pentoz fosfatların glikoliz ara ürünlerine dönüşümü :
Riboloz 5-P izomerizasyonla riboz-5-P’a dönüşür. Bundan sonra transketolaz ve transaldolaz kataliziyle glikolizin ara ürünleri olan gliseraldahid 3-P ve fruktoz 6-P oluşur. Transketolaz TPP’a bağımlıdır.
Hücrenin, redüktif biosentez reaksiyonları için NADPH gerektiğinde bu yol daha fazla işler.
2- Glikoliz ara ürünlerinden riboz 5-P oluşumu : hücrede, NADPH’tan çok, nükleik asit sentezi için pentoz gerekiyorsa, oksidatif basamaklar olmadan, fruktoz 6-P’dan riboz 5-P sentezlenebilir.
NADPH Kullanım Yerleri :
1- Redüktif Biosentez : NADPH, NADH gibi yüksek enerjili bir bileşik olarak kabul edilebilir. Ancak, NADH’ın elektronları oksijene transfer edilirken, bununkiler redüktif biosentezde kullanılır. Ör : yağ asiti ve steroid biosentezi.
2- H2O2’nin Redüksiyonu : H2O2 moleküler O2’nin parsiyel redüksiyonu ile oluşan reaktif oksijen ara ürünlerinden birisidir.bunlar aerobik metabolizma sonucu veya ilaçlar ve toksinler ile üretilebilirler. Reperfüzyon hasarı, kanser, inflamatuar hastalıklar ve yaşlanmada rolleri vardır. Hücrenin bunlara karşı çeşitli savunma mekanizmaları vardır.
Redükte glutatyon, kimyasal olarak H2O2’yi zararsız hale getirebilir. Bu reaksiyonu glutatyon proksidaz katalizler ve okside glutatyon ve H2O oluşur. Bu okside glutatyon yeniden redüklenmesi gerekir,bunu da NADPH kullanan glutatyon redüktaz sağlar.
3- Sitokrom P-450 sistemi : Karaciğerdeki mikrozmal sitokrom P-450 mono-oksijenaz sistemi için NADPH gerekir.bu yolla, steroid, alkol ve çeşitli ilaçların hidroksilasyonu sağlanır.