Examkin

Soru

Zorluk: OrtaGörme Optiği ve Fototransduksiyon

Retinadaki fotoreseptör hücrelerinde (çomak/rod) gerçekleşen fototransdüksiyon süreci ve buna bağlı membran potansiyeli değişimleri düşünüldüğünde, aşağıdakilerden hangisi doğrudur?

  1. A
    Karanlık ortamda fotoreseptör membranı yaklaşık −70mV-70 mV düzeyindedir ve ışık uyarısı ile −40mV-40 mV düzeyine depolarize olur.
  2. B
    Işık uyarısı, hücre içi cGMPcGMP sentezini hızlandırarak dış segmentteki sodyum kanallarının daha fazla açılmasını sağlar.
  3. Işık uyarısı sonucu aktifleşen fosfodiesteraz, cGMPcGMP seviyesini düşürerek katyon kanallarının kapanmasına ve hücrenin hiperpolarize olmasına yol açar.Cevap
  4. D
    Fotoreseptörler ışığa yanıt olarak sinaptik terminallerinden salınan glutamat (nörotransmitter) miktarını artırır.
  5. E
    Transdusin aktivasyonu, doğrudan voltaj kapılı sodyum kanalları üzerinden aksiyon potansiyeli frekansını artırarak sinyali iletir.

Cevap

Işık uyarısı sonucu aktifleşen fosfodiesteraz, cGMPcGMP seviyesini düşürerek katyon kanallarının kapanmasına ve hücrenin hiperpolarize olmasına yol açar.
Doğru yanıt, fototransdüksiyonun moleküler basamaklarını tam olarak açıklar. Işık uyarısı, rodopsin ve transdusin aracılığıyla fosfodiesteraz (PDE) enzimini aktive eder. PDE, cGMPcGMP'yi parçalayarak konsantrasyonunu düşürür. Bu durum, dış segmentteki cGMPcGMP bağımlı sodyum/kalsiyum kanallarının kapanmasına, hücreden pozitif iyon girişinin durmasına ve neticede membran potansiyelinin daha negatif bir değere kaymasına (hiperpolarizasyon) neden olur.

Adım Adım Çözüm

1
Işık aktivasyonunun ilk basamağını belirle.
Işık fotonu rodopsini (Metarodopsin II) aktive eder.
Fototransdüksiyonun başlaması için pigmentin uyarılması gerekir.
2
Sinyal iletim kaskadını takip et.
Aktif rodopsin, G-proteini olan transdusini (GtG_t) aktive eder, o da fosfodiesteraz (PDE) enzimini uyarır.
Sinyalin amplifikasyonu (güçlendirilmesi) bu basamaklarda gerçekleşir.
3
İkinci haberci değişimini analiz et.
PDE, cGMPcGMP'yi 5′−GMP5'-GMP'ye hidrolize eder; hücre içi cGMPcGMP konsantrasyonu düşer.
cGMPcGMP, dış segmentteki katyon kanallarını açık tutan temel moleküldür.
4
Membran potansiyeli üzerindeki etkiyi belirle.
cGMPcGMP azalınca sodyum ve kalsiyum girişi durur, potasyum çıkışı devam ettiği için hücre −40mV-40 mV'dan −70mV-70 mV'a hiperpolarize olur.
Kanal kapanması hücrenin pozitif yük kaybına ve hiperpolarizasyona yol açar.

Anahtar Kavram

Fototransdüksiyonda ışık, cGMP bağımlı kanalların kapanmasına ve hiperpolarizasyona neden olur.

Alternatif Yöntem

Karanlık akımı (dark current) kavramını hatırlamak: Karanlıkta sodyum girişi aktiftir (depolarizasyon), ışık bu girişi durdurur (hiperpolarizasyon).
Tahmini Süre:1m 15s
Bu soruyu puanla

Konular

Görme Optiği ve Fototransduksiyon

Bu konudan daha fazla soru