Soru

Zorluk: Çok zorKasılmanın Moleküler Mekanizması (Kayan İplikler Modeli)

İskelet kasında çapraz köprü döngüsü (cross-bridge cycle) devam ederken, inorganik fosfatın (PiP_i) miyozin başından ayrıldığı an ile yeni bir ATPATP molekülünün bağlandığı an arasındaki evrede gerçekleşen moleküler ve yapısal olaylarla ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

  1. Miyozin başı aktine güçlü bir şekilde bağlanarak kuvvet vurumu (power stroke) gerçekleşir ve sarkomerdeki H bandı daralır.Cevap
  2. B
    Miyozin başı 'rigor' konformasyonundan çıkarak aktinden ayrılır ve sarkomerdeki A bandının boyu kısalır.
  3. C
    Troponin I alt birimine kalsiyum bağlanması sonucu tropomiyozin yer değiştirir ve I bandı boyu sabit kalır.
  4. D
    Miyozin başındaki ADPADP molekülü hidrolize edilerek miyozin 'cocked' (kurulmuş) pozisyona geçer ve Z çizgileri birbirinden uzaklaşır.
  5. E
    Miyozin başı yüksek enerjili konformasyona geçerek aktine zayıf bir şekilde bağlanır ve çapraz köprü döngüsü geçici olarak durur.

Cevap

İnorganik fosfatın ayrılmasıyla birlikte miyozin başı aktine güçlü bağlanır, kuvvet vurumu gerçekleşir ve bu süreçte H bandı daralır.
Çapraz köprü döngüsünde, miyozin başı ATP'yi hidrolize etmiş ve ADP+PiP_i formunda zayıf bağlı beklerken, inorganik fosfatın (PiP_i) ayrılması miyozinin aktine çok güçlü bağlanmasını tetikler. Bu bağlanmanın hemen ardından kuvvet vurumu (power stroke) gerçekleşir ve aktin filamenti merkeze çekilir. Bu mekanik hareket sarkomerin kısalmasına, dolayısıyla sadece aktin bulunan I bandı ile sadece miyozin bulunan H bandının daralmasına neden olur. Yeni bir ATP bağlanana kadar miyozin aktine bağlı (rigor hali) kalır.

Adım Adım Çözüm

1
Çapraz köprü döngüsünde PiP_i (inorganik fosfat) ayrılmasının etkisini belirle.
Miyozin başı aktine 'güçlü bağlı' (strong binding) duruma geçer.
Fosfatın ayrılması, miyozin başındaki konformasyonel değişikliğin ilk basamağıdır.
2
Kuvvet vurumu (power stroke) aşamasını analiz et.
Miyozin başı eğilerek aktin filamentini sarkomer merkezine (M çizgisine) doğru çeker.
Depolanan potansiyel enerji kinetik enerjiye dönüşür ve filamentler birbiri üzerinde kayar.
3
Sarkomer bantlarındaki yapısal değişimleri değerlendir.
H ve I bantları daralır, A bandı sabit kalır, Z çizgileri yaklaşır.
Kayan iplikler modeline göre kalın filamentlerin (A bandı) boyu değişmez, ancak üst üste binme arttığı için boşluklar (H ve I) küçülür.
4
Sürecin sonundaki 'Rigor' durumunu ve ATP ihtiyacını kontrol et.
ADP ayrıldıktan sonra miyozin aktine bağlı kalır; ayrılma için yeni ATP gelmesi gerekir.
Yeni ATP bağlanması miyozinin aktine olan afinitesini düşürerek ayrılmayı sağlar.

Anahtar Kavram

Kayan İplikler Modelinde Çapraz Köprü Döngüsü ve Bant Değişimleri
Bu soruyu puanla