Question

Difficulty: MediumMembran Potansiyelleri ve Aksiyon Potansiyeli

Eksitabl bir hücrede aksiyon potansiyelinin repolarizasyon fazının sonuna doğru başlayan ve normalden daha güçlü bir uyaranla yeni bir aksiyon potansiyeli tetiklenebilen "rölatif refrakter dönem" (göreceli dirençli evre) gözlenir. Bu dönemde hücrenin uyarılabilmesi için daha güçlü bir akım gerekmesinin temel iyonik nedeni aşağıdakilerden hangisidir?

  1. Voltaj kapılı potasyum kanallarının halen açık olması nedeniyle membran potansiyelinin potasyum denge potansiyeline (EKE_K) yaklaşarak hiperpolarize olmasıAnswer
  2. B
    Voltaj kapılı sodyum kanallarının inaktivasyon (hh) kapılarının tamamen kapalı kalarak hiçbir sodyum geçişine izin vermemesi
  3. C
    Hücre dışı kalsiyum (Ca2+Ca^{2+}) iyonlarının sodyum kanallarının aktivasyon kapılarını stabilize ederek eşik potansiyelini daha pozitif değerlere çekmesi
  4. D
    Na+/K+Na^+/K^+-ATPaz pompasının aktivitesinin durması sonucu membran potansiyelinin sodyum denge potansiyeline (ENaE_{Na}) sabitlenmesi
  5. E
    Voltaj kapılı sodyum kanallarının aktivasyon (mm) kapılarının açık kalarak membranı sürekli depolarize durumda tutması

Answer

Rölatif refrakter dönemde uyarılabilirliğin düşük olmasının temel nedeni, potasyum geçirgenliğinin halen yüksek olması ve sodyum kanallarının bir kısmının henüz inaktivasyondan çıkmamış olmasıdır.
Rölatif refrakter dönemde, voltaj kapılı potasyum kanallarının yavaş kapanması nedeniyle potasyum geçirgenliği istirahat seviyesinin üzerindedir. Bu durum membran potansiyelini potasyumun denge potansiyeline (EKE_K) yaklaştırarak hiperpolarizasyona (art-hiperpolarizasyon) neden olur. Membran eşik değerden daha negatif bir seviyede olduğu için, aksiyon potansiyeli oluşturmak adına normalden daha güçlü bir depolarize edici uyaran gerekir.

Step-by-Step Solution

1
Aksiyon potansiyeli fazlarını analiz et
Repolarizasyon fazında voltaj kapılı K+K^+ kanalları açılır ve Na+Na^+ kanalları inaktive olur.
Hücrenin istirahat potansiyeline dönmesi için pozitif yüklerin (K+K^+) dışarı çıkması gerekir.
2
Potasyum kanallarının kapanma hızını değerlendir
Voltaj kapılı K+K^+ kanalları yavaş kapanır, bu da membran potansiyelinin istirahat seviyesinin altına (hiperpolarizasyon) inmesine neden olur.
Kanal kinetiği gereği K+K^+ akımı bir süre daha devam ederek membranı EKE_K değerine (-94 mV civarı) yaklaştırır.
3
Refrakter dönem ayrımını yap
Membran hiperpolarize durumdayken (eşikten uzak), bir kısım Na+Na^+ kanalı inaktivasyondan çıkmışsa 'rölatif refrakter dönem'dedir.
Hücre eşik değerden daha uzak olduğu için (örneğin -70 mV yerine -85 mV), aksiyon potansiyeli başlatmak için daha büyük bir voltaj değişikliği gerekir.

Key Concept

Rölatif refrakter dönemde uyarılabilirlik azalmıştır çünkü membran hiperpolarize durumdadır.

Hints

1
Refrakter dönemleri sodyum kanallarının durumu ve membran potansiyelinin seviyesi belirler.
2
Hücrenin eşik değerden daha negatif bir potansiyele sahip olması (hiperpolarizasyon) uyarılmayı zorlaştırır.
3
Aksiyon potansiyelinin sonunda hangi iyon kanallarının açık kalması membranı hiperpolarize eder?

Practice More

Mutlak refrakter dönemi sonlandıran temel olay nedir?
Estimated Time:1m 30s
Rate this question