Ünitenin tamamını tek sayfada görPremium
Hücre içi glikoliz sırasında sitozolde üretilen NADH moleküllerinin mitokondri iç zarını doğrudan geçememesi, elektronların mitokondriyal elektron taşıma zincirine (ETZ) aktarılması için özel mekanizmaların varlığını zorunlu kılar. Hayvan hücrelerinin iç zarmındaki NADH dehidrojenaz sadece matristeki elektronları kullanabildiğinden, sitozoldeki NADH elektronları mitokondriye iki temel mekanizma ile taşınır.
Bu mekanizmalardan ilki olan malat-aspartat mekiği; karaciğer, böbrek ve kalp mitokondrilerinde yaygın olarak bulunur. Bu sistemde sitozoldeki NADH, oksaloasetatı malata indirger ve malat zardan içeri taşınır; mitokondri içinde yeniden reokside edilerek NADH üretilir. Malat-alfa-ketoglutarat bu reaksiyonları bir glutamat-aspartat taşıyıcısı vasıtasıyla gerçekleştirir ve aspartat dönüşümü ile oksaloasetat dengesi korunur.
İkinci mekanizma olan gliserol fosfat mekiği ise iskelet kası ve beyin gibi dokularda işlev görür. Bu yolda iki gliserol 3-fosfat dehidrojenaz enzimi (biri sitozolik, diğeri zara bağlı) gereklidir. Sitozolik enzim dihidroksiaseton fosfatı gliserol 3-fosfata indirgerken, ters reaksiyon ubiquinona elektron aktaran integral membran flavoproteini aracılığıyla yürütülür ve kompleks I baypas edildiği için NADH başına 2.5 yerine yalnızca 1.5 ATP elde edilir.
Glikozun glikoliz, sitrik asit döngüsü ve NADH ile QH2'nin reoksidasyonu yoluyla tam oksidasyonu, kullanılan mekik sistemine bağlı olarak toplam 30 ila 32 molekül ATP oluşumuyla sonuçlanır. Gliserol fosfat mekiği kullanıldığında glikoz başına 3 ATP daha az (toplamda 30 civarı) sentezlenir.
Oksidatif fosforilasyonun düzenlenmesi doğrudan hücre içi ATP, ADP ve Pi (inorganik fosfat) konsantrasyonlarının oranına bağlıdır. Bu oran, hücresel enerji durumunun bir göstergesi olarak solunum hızını belirler.
Elektron transfer hızının kontrolü solunum döngüsü, glikoliz ve sitrik asit döngüsünün birbirine entegre entelektüel işleyişi ile gerçekleşir. Hücrenin enerji ihtiyacı arttıkça ADP seviyesi yükselir ve oksidatif fosforilasyon hızı buna paralel olarak ivme kazanır.
Kahverengi yağ hücrelerinin (brown fat cells) mitokondrileri, normal enerji üretim mekanizmalarından farklı olarak benzersiz bir termojenik özelliğe sahiptir. Bu hücrelerde protonlar, ATP sentaz enziminden geçmek zorunda kalmaksızın mitokondri matrisine geri dönebilir.
Protonların ATP sentazı baypas ederek zardan geçişi termogenin adı verilen özel ayrıştırıcı proteinler (uncoupling proteins) aracılığıyla sağlanır.
Bu proton sızıntısı, oksidatif fosforilasyon sırasında oluşan enerji akışının ATP sentezine gitmek yerine doğrudan ısı enerjisine (heat production) dönüşmesini sağlar, bu da özellikle yeni doğanlarda ve kış uykusuna yatan hayvanlarda termoregülasyon açısından hayati önem taşır.
Yağ asitlerinin sentezi, temel olarak asetil CoA'nın asetil CoA karboksilaz enzimi yardımıyla malonil CoA'ya dönüştürülmesiyle başlar. Yağ açil sentazların yapısı ve sentez mekanizması, bu anabolik yolun enerji dengesini ve inhibisyon basamaklarını kontrol eder.
Lipoproteinler; VLDL (Çok Düşük Yoğunluklu Lipoprotein), HDL (Yüksek Yoğunluklu Lipoprotein), IDL (Ara Yoğunluklu Lipoprotein) ve LDL (Düşük Yoğunluklu Lipoprotein) olarak sınıflandırılır ve lipitlerin vücutta taşınmasında kritik roller üstlenir.
Reseptör aracılı sentez süreci ve önemi, kolesterol sentezinin metabolik kontrolü ile safra asitlerinin (bile acids) sentezi bu haftanın konuları arasında yer alarak lipit metabolizmasının düzenleyici ağını tamamlar.