Soru

Zorluk: OrtaMembran Potansiyelleri ve Aksiyon Potansiyeli

Eksitabl bir hücrede aksiyon potansiyelinin repolarizasyon fazının sonuna doğru, membran potansiyelinin istirahat membran potansiyelinden (RMPRMP) daha negatif değerlere ulaştığı 'ard-hiperpolarizasyon' (undershoot) evresi saptanmaktadır.

Bu evrenin meydana gelmesinden sorumlu olan temel iyonik mekanizma aşağıdakilerden hangisidir?

  1. A
    Na+/K+Na^+/K^+ ATPaz pompasının elektrogenik aktivitesinin bu evrede maksimuma ulaşarak hücre dışına pozitif yük pompalaması
  2. Voltaj kapılı K+K^+ kanallarının kapanma kinetiğinin yavaş olması nedeniyle K+K^+ geçirgenliğinin yüksek kalmaya devam etmesiCevap
  3. C
    Voltaj kapılı Na+Na^+ kanallarının inaktivasyon kapılarının (hh kapısı) kapalı kalarak Na+Na^+ girişini tamamen engellemesi
  4. D
    Hücre dışı Ca2+Ca^{2+} konsantrasyonunun artmasına bağlı olarak voltaj kapılı Na+Na^+ kanallarının eşik değerinin yukarı kayması
  5. E
    Anyon kanallarının açılması sonucu hücre içine Cl−Cl^- girişinin ani olarak artması

Cevap

Voltaj kapılı potasyum kanallarının yavaş kapanması sonucunda potasyum geçirgenliğinin istirahat düzeyinin üzerinde kalması ve membran potansiyelinin potasyum denge potansiyeline yaklaşması.
Ard-hiperpolarizasyon (undershoot) evresinde, voltaj kapılı potasyum kanalları repolarizasyonun sonunda hala açık kalmaya devam eder (yavaş kapanma kinetiği). Bu durum potasyum geçirgenliğinin (gKgK) istirahat halindeki geçirgenlikten daha yüksek olmasına yol açar. Sonuç olarak membran potansiyeli, potasyumun denge potansiyeline (EK=−94mVE_K = -94 mV) normal istirahat potansiyelinden (−70-70 ile −90mV-90 mV arası) daha çok yaklaşır.

Adım Adım Çözüm

1
Aksiyon potansiyelinin fazlarını analiz edin.
Repolarizasyon fazında voltaj kapılı K+K^+ kanalları açıktır ve K+K^+ hücre dışına çıkar.
Hücre içindeki pozitif yüklerin dışarı çıkması membranı tekrar negatif değerlere (repolarizasyon) döndürür.
2
Kanal kapanma kinetiğini değerlendirin.
Voltaj kapılı K+K^+ kanalları, voltaj kapılı Na+Na^+ kanallarının aksine yavaş kapanan kanallardır.
Membran potansiyeli istirahat düzeyine (örneğin −70mV-70 mV) ulaştığında bile bu kanalların bir kısmı hala açıktır.
3
Membran potansiyeli ile iyonik denge potansiyeli arasındaki ilişkiyi kurun.
Artmış K+K^+ kondüktansı membranı EKE_K değerine (yaklaşık −94mV-94 mV) doğru çeker.
Geçirgenlik hangi iyon için en yüksekse, membran potansiyeli o iyona ait Nernst potansiyeline en yakın değerdedir.

Anahtar Kavram

Aksiyon potansiyeli sırasında iyonik kondüktans (geçirgenlik) değişiklikleri, membran potansiyelinin hangi iyonun denge potansiyeline (Nernst) yaklaşacağını belirler.
Bu soruyu puanla