Question

Difficulty: HardGörme Optiği ve Fototransduksiyon

Yakındaki bir nesneye odaklanma (akomodasyon) sırasında siliyer kasların kasılması ve lens kırıcılığının artmasıyla eş zamanlı olarak, retinaya düşen ışık uyarısının fotoreseptörlerde tetiklediği fototransdüksiyon kaskadı ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

  1. Işık etkisiyle aktifleşen fosfodiesteraz (PDE), cGMPcGMP'yi hidrolize ederek dış segment membranındaki sodyum kanallarının kapanmasına ve hücrenin hiperpolarizasyonuna yol açar.Answer
  2. B
    Transdusin proteini aktifleştiğinde guanilat siklaz enzimini uyararak hücre içi cGMPcGMP sentezini artırır ve Na+ kanallarının açılmasıyla hücreyi depolarize eder.
  3. C
    Karanlık akımı (darkcurrentdark current) sırasında sodyum kanalları kapalı durumdadır ve ışık uyarısı bu kanalları hızla açarak dereceli bir depolarizasyon oluşturur.
  4. D
    Miyopi kırma kusurunda lensin kırıcılığı yetersiz olduğu için görüntü retina arkasına düşer ve bu durum fototransdüksiyon kaskadının tetiklenmesini engeller.
  5. E
    Fototransdüksiyon sürecinde sitoplazmik Ca2+Ca^{2+} konsantrasyonunun artışı, cGMPcGMP-kapılı kanalları doğrudan açarak fotoreseptörün hızlıca depolarize olmasını sağlar.

Answer

Işık etkisiyle aktifleşen fosfodiesteraz (PDE) enziminin cGMPcGMP seviyelerini düşürerek kanalları kapatması ve hücreyi hiperpolarize etmesi doğru ifadedir.
Işık uyarısı, rodopsini aktive ederek transdusin üzerinden fosfodiesteraz (PDE) enzimini uyarır. PDE, sitoplazmadaki cGMPcGMP seviyesini düşürür. cGMPcGMP seviyesinin azalması, dış segment membranındaki cGMPcGMP-kapılı sodyum kanallarının kapanmasına yol açar. Sodyum girişi azaldığı için hücre membran potansiyeli daha negatif bir değere kayar, yani hücre hiperpolarize olur.

Step-by-Step Solution

1
Işığın rodopsin üzerindeki etkisini analiz et
Işık fotonu rodopsine çarparak onu aktif form olan Metarodopsin II'ye dönüştürür.
Fototransdüksiyonun başlaması için pigmentin konformasyonel değişimi şarttır.
2
G-proteini (Transdusin) aktivasyonunu değerlendir
Metarodopsin II, Transdusin'i (GtG_t) aktive ederek α\alpha alt biriminin GTP bağlamasını sağlar.
Sinyal iletiminin amplifikasyonu için G-protein kaskadı gereklidir.
3
Enzimatik aşamayı belirle
Aktif Transdusin, Fosfodiesteraz (PDE) enzimini uyarır; PDE ise sitoplazmik cGMPcGMP'yi 5GMP5'-GMP'ye hidrolize eder.
İkinci haberci olan cGMPcGMP seviyesinin düşürülmesi kanalların kapanması için anahtar adımdır.
4
Membran potansiyeli değişimini açıkla
cGMPcGMP azalınca dış segmentteki cGMPcGMP-kapılı sodyum kanalları kapanır, sodyum girişi durur ve hücre hiperpolarize olur.
Fotoreseptörler, çoğu duyu hücresinin aksine uyarıldığında hiperpolarize yanıt verirler.

Key Concept

Fototransdüksiyon kaskadı: Işık uyarısı \rightarrow Metarodopsin II \rightarrow Transdusin \rightarrow PDE aktivasyonu \rightarrow cGMPcGMP hidrolizi \rightarrow Na+ kanallarının kapanması \rightarrow Hiperpolarizasyon.
Estimated Time:1m 30s
Rate this question