Glikoliz yolağındaki enerji kazanımı aşamalarını (Payoff Phase) çok net ve doğru bir şekilde özetlediniz. Bu iki basamak, hücrenin oksijene ihtiyaç duymadan doğrudan organik bir molekülden (substrat) fosfat aktarımı yaparak ATP üretmesini sağlayan yegane mekanizmadır.
Substrat Düzeyinde Fosforilasyon (SDF) basamakları
1. Fosfogliserat Kinaz Basamağı
Glikolizin ilk ATP kazancı sağlanan reaksiyonudur. Normalde “kinaz” enzimleri fosfat eklerken, bu enzim adını tersinir (reversible) reaksiyondan alır. Glikoliz akışı içerisinde fosfatı ADP’ye aktararak ATP sentezler. Her bir glikoz molekülü için 2 adet 1,3-BPG oluştuğundan, bu basamakta net 2 ATP üretilir.
2. Pirüvat Kinaz Basamağı
Glikolizin son ve geri dönüşümsüz (irreversible) basamağıdır. PEP, biyolojik sistemlerdeki en yüksek enerjili fosfat bağlarından birine sahiptir. Bu yüksek enerji, fosfatın ADP’ye aktarılmasını ve reaksiyonun tek yönlü ilerlemesini sağlar. Pirüvat kinaz; Fruktoz 1,6-bifosfat tarafından ileri beslemeli (feed-forward) olarak aktive edilirken, ATP ve Alanin tarafından inhibe edilir.
Substrat Düzeyinde Fosforilasyon (SDF) ve Oksidatif Fosforilasyon; Bu iki basamağın klinik ve biyolojik önemi, oksijensiz ortamda (anaerobik) dahi enerji üretimini mümkün kılmasıdır. SDF: Fosfat, yüksek enerjili bir substrattan doğrudan ADP’ye geçer. (Glikoliz ve Krebs döngüsünde görülür). Oksidatif Fosforilasyon: Mitokondride, elektron taşıma sistemi (ETS) aracılığıyla oluşan proton gradyanı kullanılarak ATP sentezlenir.
Klinik Bağlantı: Pirüvat Kinaz Eksikliği
Eğer pirüvat kinaz enzimi genetik olarak eksikse, eritrositler yeterli ATP üretemez. Eritrositler mitokondriye sahip olmadıkları için sadece SDF (glikoliz) ile enerji üretebilirler. ATP yetersizliği hücre zarındaki iyon pompalarını bozar, bu da hücrenin şişip parçalanmasına yani Non-sferositik Hemolitik Anemi‘ye yol açar.
Aşağıdaki glikolizenzimlerinden hangisinin aktivitesi sonucu ATP oluşur?
A) Heksokinaz
B) Fosfofruktokinaz – 1
C) Giiseraldehii 3 fosfat dehidrogenaz
D) Fosfogliserat kinaz**
E) Enolaz