Question

Difficulty: MediumGörme Optiği ve Fototransduksiyon

Fotoreseptör hücrelerinde (rod ve kon) ışık uyarısının algılanmasıyla başlayan fototransdüksiyon kaskadında, aktifleşen transdusin (GtG_t) molekülünün doğrudan tetiklediği ve hücrenin hiperpolarizasyonuna yol açan temel biyokimyasal olay aşağıdakilerden hangisidir?

  1. Fosfodiesteraz (PDE) aktivasyonu ile sitoplazmik cGMP hidrolizinin artmasıAnswer
  2. B
    Guanilat siklazın uyarılması sonucu cGMP bağımlı sodyum kanallarının açılması
  3. C
    Rodopsin kinaz aktivitesi ile rodopsin molekülünün transdusine olan ilgisinin artması
  4. D
    Hücre dışından içeriye doğru kalsiyum akımının artarak hücrenin depolarize olması
  5. E
    Membran potansiyelinin −40-40 mV düzeyinden −70-70 mV düzeyine kaymasını sağlayan sodyum-potasyum pompasının inhibisyonu

Answer

Fosfodiesteraz (PDE) aktivasyonu ile sitoplazmik cGMP hidrolizinin artması
Işık uyarısı fotoreseptör hücresine ulaştığında, aktifleşen rodopsin bir G-proteini olan transdusini uyarır. Transdusin ise efektör enzim olan fosfodiesterazı (PDE) aktif hale getirir. PDE, sitoplazmadaki cGMP'yi hidroliz ederek konsantrasyonunu düşürür. cGMP seviyesindeki bu azalma, dış segmentteki cGMP bağımlı sodyum kanallarının kapanmasına, 'karanlık akımı'nın kesilmesine ve sonuç olarak hücrenin hiperpolarizasyonuna (membran potansiyelinin −40-40 mV'tan −70-70 mV'a kayması) yol açar.

Step-by-Step Solution

1
Işık uyarısının rodopsin üzerindeki etkisini belirle
Foton, 11-cis retinali all-trans retinale dönüştürerek Metarodopsin II oluşumunu sağlar.
Fototransdüksiyonun ilk adımı fotonun pigment tarafından soğurulmasıdır.
2
G-protein aktivasyonunu analiz et
Metarodopsin II, heterotrimerik G-proteini olan transdusini (GtG_t) aktifleştirir.
Sinyal iletimi için reseptörden efektör proteine geçiş G-proteini aracılığıyla yapılır.
3
Efektör enzim ve ikincil haberci değişimini değerlendir
Aktif transdusin, fosfodiesteraz (PDE) enzimini uyararak cGMP'yi 5'-GMP'ye parçalar.
Hücre içi cGMP konsantrasyonunun düşmesi, iyon kanallarının durumunu belirleyen temel sinyaldir.
4
Membran potansiyelindeki değişikliği açıkla
cGMP düzeyinin düşmesiyle cGMP bağımlı sodyum kanalları kapanır ve hücre hiperpolarize olur.
Karanlık akımının kesilmesi membran potansiyelini daha negatif bir değere (yaklaşık −70-70 mV) taşır.

Key Concept

Işık uyarısı fotoreseptörlerde cGMP düzeyini düşürerek sodyum kanallarının kapanmasına ve hiperpolarizasyona neden olur.
Estimated Time:1m 15s
Rate this question