Examkin

Soru

Zorluk: ZorMembran Potansiyelleri ve Elektrofizyoloji

Gelişmekte olan nöronlarda, hücre içi klor (Cl−Cl^-) konsantrasyonunu artıran NKCC1NKCC1 taşıyıcılarının aktivitesinin yüksek olması nedeniyle klorun denge potansiyeli (EClE_{Cl}), istirahat membran potansiyeline göre daha pozitif bir değerdedir. Örneğin; istirahat membran potansiyelinin −70-70 mVmV, klorun denge potansiyelinin ise −50-50 mVmV olduğu bir hücrede GABAGABA reseptörlerinin aktivasyonu sonucu klor kanallarının açıldığı gözlenmiştir. Buna göre, klor iyonunun net hareket yönü ve membranda oluşacak elektriksel değişim aşağıdakilerin hangisinde doğru verilmiştir?

  1. Hücre dışına çıkar - DepolarizasyonCevap
  2. B
    Hücre içine girer - Hiperpolarizasyon
  3. C
    Hücre dışına çıkar - Hiperpolarizasyon
  4. D
    Hücre içine girer - Depolarizasyon
  5. E
    Net hareket gözlenmez - Membran potansiyeli değişmez

Cevap

Klor iyonu hücre dışına çıkar ve hücrede depolarizasyon meydana gelir.
Hücrenin istirahat membran potansiyeli (−70-70 mVmV), klorun denge potansiyelinden (−50-50 mVmV) daha negatiftir. Bu durum, hücre içindeki negatif yüklerin klor iyonlarını dışarı doğru iten elektriksel kuvvetin, kloru içeri çekmeye çalışan konsantrasyon gradiyentinden daha baskın olduğu anlamına gelir. Sonuç olarak klor kanalları açıldığında klor iyonları hücre dışına çıkar. Hücreden negatif yük çıkışı, hücre içini daha pozitif yaparak depolarizasyona yol açar.

Adım Adım Çözüm

1
İyonun denge potansiyeli (EClE_{Cl}) ile mevcut membran potansiyeli (VmV_m) arasındaki ilişkiyi analiz et.
Vm=−70V_m = -70 mVmV, ECl=−50E_{Cl} = -50 mVmV olarak verilmiştir. Vm<EClV_m < E_{Cl} olduğu görülür.
Bir iyonun hareket yönünü belirleyen temel faktör, mevcut potansiyelin denge potansiyeline olan uzaklığı ve yönüdür.
2
Elektrokimyasal itici gücü (Vm−EClV_m - E_{Cl}) ve iyonun hareket yönünü belirle.
İtici güç = (−70)−(−50)=−20(-70) - (-50) = -20 mVmV. Anyonlar (Cl−Cl^-) için negatif itici güç, iyonun hücre dışına çıkacağını gösterir.
Hücre içi (-70 mV), klorun dengede olmak istediği değerden (-50 mV) daha negatiftir. Bu fazla negatiflik, negatif yüklü kloru elektriksel olarak dışarı iter.
3
İyon hareketinin membran potansiyeli üzerindeki etkisini değerlendir.
Negatif yüklü klor iyonlarının hücre dışına çıkması, hücre içinin negatif yük kaybetmesine ve potansiyelin −70-70 mVmV'dan −50-50 mVmV'a doğru (daha pozitif) kaymasına neden olur.
Negatif yük kaybı hücreyi daha pozitif hale getirdiği için bu olay bir depolarizasyondur.

Anahtar Kavram

Nernst potansiyeli ve elektrokimyasal itici güç analizi

Alternatif Yöntem

İyonun 'dengeye ulaşma isteği' prensibi kullanılabilir: Klor kanalları açıldığında membran potansiyeli klorun denge potansiyeline (-50 mV) yaklaşmaya çalışır. -70'den -50'ye gidiş matematiksel olarak bir artış (depolarizasyon) demektir. Bu artışın sağlanması için negatif yüklerin dışarı çıkması gerekir.
Tahmini Süre:2m 0s
Bu soruyu puanla

Konular

Membran Potansiyelleri ve Elektrofizyoloji

Bu konudan daha fazla soru