Soru

Zorluk: KolayGörme Optiği ve Fototransduksiyon

Fototransdüksiyon sürecinde, ışık uyarısının fotoreseptör hücresinde (rod veya kon) oluşturduğu temel elektriksel yanıt aşağıdakilerden hangisidir?

  1. A
    Sodyum kanallarının açılması
  2. B
    Hücre içi cGMPcGMP düzeyinin artması
  3. Membran potansiyelinin hiperpolarize olmasıCevap
  4. D
    Membran potansiyelinin depolarize olması
  5. E
    Sinaptik aralığa glutamat salınımının artması

Cevap

Fotoreseptörlerde ışık uyarısına verilen temel elektriksel yanıt membran potansiyelinin hiperpolarize olmasıdır.
Işık uyarısı sonucunda aktive olan fosfodiesteraz (PDE) enzimi hücre içindeki cGMPcGMP miktarını azaltır. cGMPcGMP düzeyindeki bu azalma, dış segmentte bulunan cGMPcGMP'ye bağımlı sodyum kanallarının kapanmasına yol açar. Pozitif yüklü sodyum iyonlarının hücreye girişi engellendiği için membran potansiyeli istirahat düzeyinden (yaklaşık −40-40 mVmV) daha negatif bir değere (yaklaşık −70-70 mVmV) kayar, yani hücre hiperpolarize olur.

Adım Adım Çözüm

1
Fotopigment aktivasyonunu belirleme
Işık fotonu rodopsini (veya koni pigmentini) aktive eder.
Fototransdüksiyonun ilk adımı fotonun pigment tarafından emilmesidir.
2
İkinci haberci kaskadını izleme
Aktive olan rodopsin, transdusini ve ardından fosfodiesterazı (PDE) aktive ederek hücre içi cGMPcGMP düzeyini düşürür.
PDE, cGMPcGMP'yi 5′−GMP5'-GMP'ye dönüştürerek konsantrasyonunu azaltır.
3
İyon kanalı yanıtını analiz etme
cGMPcGMP düzeyindeki düşüş, cGMPcGMP'ye bağımlı sodyum kanallarının kapanmasına yol açar.
Karanlıkta bu kanalları açık tutan cGMPcGMP moleküllerinin sayısı azaldığı için kanallar kapanır.
4
Elektriksel sonucu belirleme
Pozitif iyon (Na+Na^+) girişinin durmasıyla hücre içi daha negatif hale gelir (hiperpolarizasyon).
Sodyum girişinin durması, diğer duyuların aksine fotoreseptörlerin hiperpolarize olmasına neden olur.

Anahtar Kavram

Fotoreseptörlerde ışık uyarısı sodyum kanallarını kapatarak hiperpolarizasyona neden olur.

Daha Fazla Pratik

Fototransdüksiyon kaskadındaki moleküler basamakların (Rodopsin-Transdusin-PDE) sırasını pekiştirmek için bir akış şeması çizebilirsiniz.
Tahmini Süre:45s
Bu soruyu puanla