Examkin

Soru

Zorluk: ZorMembran Potansiyelleri ve Elektrofizyoloji

Uyarılabilir hücrelerde membran potansiyeli değişimleri; iyonların hücre içi ve dışı konsantrasyonları, iyon kanallarının geçit (gate) mekanizmaları ve iyonlara özgü iletkenlik değişimleri arasındaki hassas dengelere dayanır. Bu süreçlerle ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

  1. A
    Hücre dışı potasyum (K+K^+) konsantrasyonu arttığında (hiperkalemi), Nernst denklemine göre potasyumun denge potansiyeli daha negatif bir değere kayar ve membran hiperpolarize olur.
  2. B
    Rölatif refrakter dönem, voltaj bağımlı sodyum (Na+Na^+) kanallarının inaktivasyon kapılarının (hh kapıları) henüz açılmaya başlamadığı, sadece voltaj bağımlı potasyum kanallarının açık olduğu evredir.
  3. C
    Hipokalsemi durumunda, voltaj bağımlı sodyum (Na+Na^+) kanallarının aktivasyonu için gereken eşik potansiyel değeri daha pozitif bir seviyeye kayar ve bu durum hücrenin uyarılabilirliğini azaltır.
  4. İstirahat membran potansiyeli düzeyinde sodyum (Na+Na^+) iyonunun elektrokimyasal itici gücü (Vm−ENaV_m - E_{Na}), potasyum (K+K^+) iyonunun elektrokimyasal itici gücünden (Vm−EKV_m - E_K) büyüktür.Cevap
  5. E
    Hücre içi potasyum (K+K^+) konsantrasyonu azaldığında, Nernst denklemine göre potasyumun denge potansiyeli daha negatif bir değere kayar ve membran potansiyeli hiperpolarize olur.

Cevap

İstirahat membran potansiyeli düzeyinde sodyum iyonunun elektrokimyasal itici gücü, potasyumunkinden matematiksel olarak daha büyüktür.
İstirahat membran potansiyeli (-70 ile -90 mV arası), sodyumun denge potansiyeline (+61 mV) çok uzak, potasyumun denge potansiyeline (-94 mV) ise çok yakındır. Elektrokimyasal itici güç (Vm−EiyonV_m - E_{iyon}) bir iyonun denge potansiyeline olan uzaklığıdır ve sodyum için bu değer (~131 mV) potasyumunkinden (~24 mV) çok daha fazladır.

Adım Adım Çözüm

1
Denge potansiyellerini ve istirahat potansiyelini belirle.
İstirahat Membran Potansiyeli (VmV_m) ≈−70\approx -70 mVmV; ENa≈+61E_{Na} \approx +61 mVmV; EK≈−94E_K \approx -94 mVmV.
İtici gücü hesaplamak için iyonun denge potansiyeli ile mevcut membran potansiyeli arasındaki fark bilinmelidir.
2
İyonlar için net elektrokimyasal itici gücü (DrivingDriving ForceForce) hesapla.
Na+Na^+ için: ∣−70−(+61)∣=131|-70 - (+61)| = 131 mVmV. K+K^+ için: ∣−70−(−94)∣=24|-70 - (-94)| = 24 mVmV.
Bir iyonun denge potansiyelinden ne kadar uzakta olunduğu, o iyonun membrandan geçme eğiliminin şiddetini belirler.
3
Sonuçları karşılaştır.
131131 mV>24mV > 24 mVmV, yani sodyumun itici gücü çok daha büyüktür.
İstirahat potansiyeli sodyumdan çok uzakta olduğu için sodyumun hücre içine girme eğilimi çok yüksektir ancak geçirgenlik düşük olduğu için net akım sınırlıdır.

Anahtar Kavram

Elektrokimyasal İtici Güç ve Nernst Potansiyeli
Bu soruyu puanla

Konular

Membran Potansiyelleri ve Elektrofizyoloji

Bu konudan daha fazla soru