Question

Difficulty: Very hardDüz Kas Fizyolojisi ve Kasılma Mekanizması

Düz kaslarda görülen "mandal" (latch) mekanizmasının moleküler kinetiği ve enerji verimliliği dikkate alındığında, kasın düşük ATPATP tüketimi ile uzun süreli tonusunu koruduğu evrede gerçekleşen olaylarla ilgili aşağıdakilerden hangisi doğrudur?

  1. Miyozin başı aktine bağlı durumdayken miyozin hafif zincir fosfatazın (MLCP) etkisiyle gerçekleşen defosforilasyon, çapraz köprülerin ayrılma hızını büyük oranda düşürür.Answer
  2. B
    Kalsiyum-kalmodulin kompleksi, iskelet kasındaki troponin-tropomiyozin bariyerini inhibe ederek miyozin başının aktine bağlanma süresini uzatır.
  3. C
    Mandal mekanizması sırasında sarkoplazmik retikulumdan kalsiyum salınımı pik seviyeye ulaşarak miyozin ATPATP az aktivitesini maksimal düzeye çıkarır.
  4. D
    Çok üniteli (multi-unit) düz kaslar, viseral düz kasların aksine mandal mekanizmasını kullanmaz ve sadece doğrudan sinirsel uyarı ile fazik kasılır.
  5. E
    Hücre dışı kalsiyum girişi durduğunda miyozin hafif zincir kinaz (MLCK) aktivitesi artarak mandal köprülerini aktif çapraz köprülere dönüştürür.

Answer

Miyozin başı aktine bağlı durumdayken miyozin hafif zincir fosfatazın (MLCP) etkisiyle gerçekleşen defosforilasyon, çapraz köprülerin ayrılma hızını büyük oranda düşürerek mandal mekanizmasını oluşturur.
Düz kasta kasılmanın sürdürülmesi sırasında sitozolik kalsiyum seviyeleri başlangıçtaki pik değerinden daha düşük bir seviyeye iner. Bu durumda miyozin hafif zincir kinaz (MLCK) aktivitesi azalırken, miyozin hafif zincir fosfataz (MLCP) aktivitesi baskın hale gelir. Eğer miyozin başı aktine bağlıyken defosforile edilirse, 'mandal köprüsü' oluşur. Bu köprülerin ayrılma hızı son derece yavaş olduğu için kas, ATPATP harcamadan tonusunu koruyabilir.

Step-by-Step Solution

1
Kalsiyum Girişi ve Aktivasyon
Ca2+Ca^{2+} hücre dışından veya SR'den girer, Kalmoduline bağlanır.
Düz kasta kasılma kalsiyum-kalmodulin kompleksinin MLCK'yı aktive etmesiyle başlar.
2
Fosforilasyon
MLCK, miyozin hafif zincirini fosforiller.
Miyozinin aktine bağlanıp döngüyü başlatması için fosforillenmesi şarttır.
3
Mandal (Latch) Evresine Geçiş
Miyozin aktine bağlıyken MLCP devreye girer ve miyozini defosforile eder.
Defosforilasyon bağlı haldeyken gerçekleşirse, miyozin başı aktinden çok yavaş ayrılır.
4
Enerji Tasarrufu Analizi
Düşük ATPATP tüketimi ile yüksek gerim (tonus) korunur.
Ayrılma hızı düştüğü için çapraz köprüler daha uzun süre bağlı kalır, yeni bir ATPATP döngüsü gereksinimi azalır.

Key Concept

Mandal (Latch) Mekanizması
Rate this question