Question

Difficulty: Very hardKasılmanın Moleküler Mekanizması (Kayan İplikler Modeli)

İskelet kasında kayan iplikler modeli çerçevesinde gerçekleşen çapraz köprü döngüsünde (cross-bridge cycle), miyozin başının aktin filamentine en kuvvetli bağlandığı 'rigor' konfigürasyonundan ayrılması (detachment) ve bu esnada sarkomerin yapısal elemanlarında gözlenen değişimlerle ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

  1. Miyozin başına yeni bir ATPATP molekülünün bağlanması miyozinin aktine olan afinitesini azaltarak ayrılmayı sağlar; bu sırada HH bandı daralmış, AA bandı boyu ise sabit kalmıştır.Answer
  2. B
    Miyozin başındaki ADPADP'nin ayrılması çapraz köprünün kopmasını tetikler; bu süreçte sarkoplazmik retikulum yerine hücre dışından giren kalsiyumun troponin C'ye bağlanması II bandının daralma hızını belirler.
  3. C
    İnorganik fosfatın (PiP_i) salınması miyozin başının aktinden ayrılmasına yol açar; bu sırada sarkomerin toplam boyu kısalırken AA bandı genişliği de aktif olarak azalır.
  4. D
    ATPATP hidrolizi miyozinin aktinden ayrılmasını sağlayan temel olaydır; bu aşamada ince ve kalın filamentlerin birbirine doğru kaymasıyla HH bandı daralırken II bandı genişler.
  5. E
    Kalsiyum iyonlarının troponin T alt birimine bağlanmasıyla konformasyonel değişim başlar; kasılma ilerledikçe ZZ çizgileri birbirinden uzaklaşır ve AA bandı boyu kısalır.

Answer

Yeni bir ATP molekülünün miyozin başına bağlanması, miyozinin aktine olan yüksek afinitesini kırarak ayrılmayı (detachment) sağlar; bu süreçte H bandı daralırken A bandı boyu değişmez.
Çapraz köprü döngüsünde, ADP'nin miyozin başından ayrılmasından sonra miyozin aktine çok sıkı bağlı kalır (rigor state). Bu bağın kopması ve miyozin başının aktinden ayrılması için miyozin başına yeni bir ATP molekülünün bağlanması gerekir. Bu bağlanma afiniteyi düşürür. Eş zamanlı olarak, kayan iplikler modeline göre sarkomer boyu kısalırken miyozini temsil eden A bandı boyu sabit kalır, sadece aktin ve miyozinin üst üste binmediği bölgeleri temsil eden I ve H bantları daralır.

Step-by-Step Solution

1
Rigor kompleksinin özelliklerini belirle.
Rigor kompleksi, miyozin başında hiçbir nükleotidin (ATP veya ADP) bulunmadığı ve miyozinin aktine en kuvvetli bağlandığı durumdur.
Döngünün hangi aşamasında ayrılmanın gerektiğini anlamak için başlangıç durumunu tanımlamak gerekir.
2
Ayrılmayı tetikleyen moleküler olayı tanımla.
Yeni bir ATPATP molekülünün bağlanması, miyozin başındaki nükleotid bağlama bölgesinde konformasyonel değişikliğe yol açarak aktine olan afiniteyi azaltır.
Çapraz köprü döngüsünde ayrılma (detachment) aşamasının ATP binding ile gerçekleştiğini teyit etmek.
3
Kasılma sırasında sarkomer bantlarındaki değişimleri analiz et.
AA bandı (miyozin boyu) değişmez; II bandı (sadece aktin) ve HH bandı (sadece miyozin) daralır; ZZ çizgileri birbirine yaklaşır.
Kayan iplikler modelinin yapısal sonuçlarını moleküler olayla birleştirmek.
4
Kalsiyum ve troponin etkileşimini doğrula.
Kalsiyum troponin C'ye bağlanır, iskelet kasında kaynak sarkoplazmik retikulumdur.
Çeldiricilerdeki yanlış kalsiyum kaynağı ve alt birim bilgilerini elemek.

Key Concept

Çapraz Köprü Döngüsü ve Kayan İplikler Mekanizması

Alternative Method

Rigor mortis (ölüm sertliği) mekanizmasını hatırlamak: Ölü hücrelerde ATP üretilemediği için miyozin başı aktinden ayrılamaz ve kaslar rigor (sert) durumda kalır. Bu bilgi, ATP bağlanmasının 'ayrılma' için şart olduğunu doğrular.
Estimated Time:2m 0s
Rate this question