Examkin

Soru

Zorluk: ZorKoku Duyusu

Moleküler fizyoloji laboratuvarında yapılan bir çalışmada, deney farelerinin koku reseptör nöronlarında (ORN) bulunan NKCC1NKCC1 (Na+−K+−2Cl−Na^{+}-K^{+}-2Cl^{-} kotransportörü) proteinlerinin fonksiyonu genetik olarak baskılanmıştır. Bu farelerin koku epitelinden alınan kayıtlarda, koku uyaranına yanıt olarak oluşan reseptör potansiyellerinin amplitüdünde (genlik), kontrol grubuna göre %80\%80 oranında bir azalma olduğu saptanmıştır.

Bu deneysel bulgu ve koku sisteminin normal fizyolojik işleyişi dikkate alındığında, koku transdüksiyonu ve sinyal işleme süreçleri ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

  1. A
    Koku reseptör nöronlarında koku molekülünün reseptöre bağlanmasıyla artan cAMPcAMP, Ca2+Ca^{2+}-bağımlı klor kanallarını doğrudan açarak primer depolarizasyonu başlatır.
  2. Koku reseptör nöronları, diğer birçok nöronun aksine hücre içinde yüksek konsantrasyonda klor biriktirir ve transdüksiyon sırasında klorun hücre dışına çıkışı (effluxefflux) depolarizasyonu amplifiye eder.Cevap
  3. C
    Bulbus olfaktoriustaki granül hücreleri, mitral hücrelerle yaptıkları dendrodendritik sinapslarda glutamat salgılayarak koku duyusunun lateral inhibisyon yoluyla keskinleşmesini sağlar.
  4. D
    Koku reseptörleri, sürekli koku uyaranına maruz kaldığında kalsiyumun CNGCNG kanalları üzerindeki inhibe edici etkisiyle hızla duyarsızlaşan yavaş adapte olan (tonik) reseptörlerdir.
  5. E
    Koku yolları, duyusal bilginin primer koku korteksine (piriform korteks) ulaşmadan önce talamusun dorsomedial çekirdeğinde sinaps yaptığı tek duyusal sistemdir.

Cevap

Koku reseptör nöronlarında klorun hücre içindeki yüksek konsantrasyonu ve klorun hücre dışına çıkışı (efflux) depolarizasyonu amplifiye eden temel mekanizmadır.
Koku reseptör nöronlarında sitozolik Cl−Cl^{-} konsantrasyonu, klor-potasyum-sodyum kotransportörü (NKCC1NKCC1) aracılığıyla alışılmadık derecede yüksek tutulur. Koku transdüksiyonu sırasında Ca2+Ca^{2+}-bağımlı klor kanalları açıldığında, klor iyonları hücreden dışarı çıkar (effluxefflux). Negatif yüklerin dışarı çıkması hücre zarını daha da depolarize eder. Bu mekanizma, koku uyaranına karşı oluşan yanıtın %80\%80 kadarını oluşturarak sinyalin güçlendirilmesini (amplifikasyon) sağlar.

Adım Adım Çözüm

1
Koku transdüksiyonunun ilk basamağını tanımla.
Koku molekülü GPCR'ye bağlanır, GolfG_{olf} aktive olur, adenilat siklaz III uyarılır ve cAMPcAMP artar.
Sinyal iletiminin başlaması için ikincil haberci sisteminin aktivasyonu gereklidir.
2
İyon kanallarının aktivasyon sırasını belirle.
cAMPcAMP önce CNGCNG kanallarını açar (Na+Na^{+} ve Ca2+Ca^{2+} girişi), ardından artan Ca2+Ca^{2+} iyonları Ca2+Ca^{2+}-bağımlı Cl−Cl^{-} kanallarını (ANO2ANO2) açar.
Koku duyusuna özgü amplifikasyon mekanizması klor akımı üzerinden gerçekleşir.
3
Klor iyonunun elektrokimyasal gradyanını analiz et.
NKCC1NKCC1 taşıyıcısı sayesinde ORN sitozolünde Cl−Cl^{-} yüksektir; kanal açıldığında Cl−Cl^{-} hücreden çıkar (efflux).
Negatif yüklü bir iyonun hücreden çıkışı, hücre içini daha pozitif yaparak depolarizasyona neden olur.

Anahtar Kavram

Koku transdüksiyonunda klor (Cl-) iyonunun benzersiz rolü: Yüksek hücre içi klor ve klor çıkışı ile sağlanan sinyal amplifikasyonu.
Bu soruyu puanla

Konular

Koku Duyusu

Bu konudan daha fazla soru