Bir deneyde, bir hücre kültürüne mitokondriyal solunumu engelleyen bir inhibitör ekleniyor. Bu durumda, aşağıdaki olaylardan hangisinin gerçekleşmesi beklenmez?
A) Sitoplazmada glikoliz olayının devam etmesi
B) Elektron taşıma zincirinde ATP sentezinin durması
C) Krebs döngüsünde ara bileşiklerin oksidasyonunun devam etmesi
D) Laktik asit fermantasyonunun artması
Bu soruda, hücre kültürüne mitokondriyal solunumu engelleyen bir inhibitör eklendiğinde hücrede meydana gelecek değişiklikleri anlamamız isteniyor. Mitokondriyal solunum, hücrelerin enerji üretimi için kullandığı temel yollardan biridir ve Krebs döngüsü ile elektron taşıma zincirini (ETS) içerir. Şimdi seçenekleri adım adım inceleyelim:
- A) Sitoplazmada glikoliz olayının devam etmesi: Glikoliz, glikozun pirüvata yıkıldığı ve sitoplazmada gerçekleşen bir süreçtir. Bu süreç, mitokondriyal solunumdan bağımsızdır ve oksijen gerektirmez. Hatta mitokondriyal solunum engellendiğinde, hücre enerji ihtiyacını karşılamak için glikolizi daha yoğun bir şekilde kullanmaya çalışacaktır. Bu nedenle, glikoliz devam edecektir.
- B) Elektron taşıma zincirinde ATP sentezinin durması: Elektron taşıma zinciri (ETS), mitokondriyal solunumun son aşamasıdır ve ATP'nin büyük bir kısmının sentezlendiği yerdir. Soru, mitokondriyal solunumu engelleyen bir inhibitörden bahsettiği için, ETS'nin doğrudan etkileneceği ve dolayısıyla burada ATP sentezinin duracağı kesindir.
- C) Krebs döngüsünde ara bileşiklerin oksidasyonunun devam etmesi: Krebs döngüsü (sitrik asit döngüsü), mitokondriyal solunumun önemli bir parçasıdır ve asetil-CoA'nın çeşitli ara bileşiklere oksitlenerek $NADH$ ve $FADH_2$ gibi elektron taşıyıcılarını ürettiği yerdir. Ancak, bu döngünün devam edebilmesi için üretilen $NADH$ ve $FADH_2$'nin elektron taşıma zincirinde oksitlenerek $NAD^+$ ve $FAD$'ye geri dönmesi gerekir. Eğer elektron taşıma zinciri (mitokondriyal solunumun bir parçası) engellenirse, $NADH$ ve $FADH_2$ birikecek ve $NAD^+$ ile $FAD$ yenilenemeyecektir. $NAD^+$ ve $FAD$ olmadan Krebs döngüsündeki ara bileşiklerin oksidasyonu devam edemez ve döngü durur. Bu nedenle, bu olayın gerçekleşmesi beklenmez.
- D) Laktik asit fermantasyonunun artması: Mitokondriyal solunum engellendiğinde, hücreler glikolizden elde ettikleri pirüvatı oksijenli solunum yoluna sokamazlar. Glikolizin devam edebilmesi için gerekli olan $NAD^+$'nın yenilenmesi gerekir. Bu durumda, hücreler pirüvatı laktik aside dönüştürerek $NADH$'yi $NAD^+$'ya oksitleyen laktik asit fermantasyonuna başvurur. Bu, glikolizin devam etmesini ve az da olsa ATP üretilmesini sağlar. Dolayısıyla, laktik asit fermantasyonunun artması beklenir.
Yukarıdaki açıklamalara göre, mitokondriyal solunumun engellenmesi durumunda Krebs döngüsünde ara bileşiklerin oksidasyonunun devam etmesi beklenmez, çünkü döngünün devamlılığı için gerekli olan $NAD^+$ ve $FAD$ yenilenemeyecektir.
Cevap C seçeneğidir.
