Soru

Zorluk: ZorMembran Potansiyelleri ve Aksiyon Potansiyeli

Bir sinir lifine uygulanan elektriksel uyaranın şiddeti, normalde aksiyon potansiyeli oluşturabilecek eşik değerin üzerine çıkarılmasına rağmen, uyaranın artış hızı çok yavaş tutulduğunda (yavaş depolarizasyon) hücrede aksiyon potansiyeli oluşmadığı gözlenmiştir. Fizyolojide 'akomodasyon' (alışma) olarak tanımlanan bu durumun temel moleküler mekanizması aşağıdakilerden hangisidir?

  1. A
    Voltaj kapılı Na+Na^+ kanallarının aktivasyon kapılarının kapalı konumda kilitlenmesi
  2. Yavaş depolarizasyon sırasında voltaj kapılı Na+Na^+ kanallarının inaktivasyon kapılarının, aktivasyon kapıları yeterince açılmadan kapanmasıCevap
  3. C
    Hücre dışı K+K^+ konsantrasyonunun artışına bağlı olarak potasyum denge potansiyelinin daha pozitif bir değere kayması
  4. D
    Voltaj kapılı K+K^+ kanallarının Na+Na^+ kanallarından daha hızlı açılarak membranı hiperpolarize etmesi
  5. E
    Na+K+Na^+ - K^+ ATPaz pompasının aktivitesinin artarak eşik potansiyeli değerini daha pozitif seviyelere çekmesi

Cevap

Yavaş depolarizasyon sırasında voltaj kapılı Na+Na^+ kanallarının inaktivasyon kapılarının, aktivasyon kapıları yeterince açılmadan kapanması
Akomodasyon, bir uyarılabilir hücrenin yavaş artan bir uyarana karşı duyarsızlaşmasıdır. Bu süreçte, eşik potansiyeline ulaşılana kadar geçen süre zarfında voltaj kapılı Na+Na^+ kanallarının inaktivasyon kapıları kapanır. Bu durum, eşik seviyesinde yeterli sayıda açık sodyum kanalı kalmamasına ve dolayısıyla rejeneratif bir depolarizasyon dalgasının (aksiyon potansiyeli) başlayamamasına yol açar.

Adım Adım Çözüm

1
Voltaj kapılı Na+Na^+ kanallarının yapısını analiz et.
Bu kanallar hızlı açılan bir aktivasyon kapısı (mm kapısı) ve daha yavaş kapanan bir inaktivasyon kapısına (hh kapısı) sahiptir.
Kanalın iyon geçirmesi için her iki kapının da açık olması gerekir.
2
Yavaş depolarizasyonun kapı kinetiği üzerindeki etkisini değerlendir.
Uyaran hızı yavaş olduğunda, membran potansiyeli eşik değere ulaşana kadar geçen sürede inaktivasyon kapıları yavaş yavaş kapanmaya başlar.
İnaktivasyon kapıları voltaja duyarlıdır ve hafif depolarizasyonlarda bile kapanma eğilimindedir.
3
Eşik değerde oluşan net akımı hesapla.
Eşik değere ulaşıldığında, mevcut Na+Na^+ kanallarının önemli bir kısmı zaten inaktif hale geldiği için, içeriye giren Na+Na^+ akımı aksiyon potansiyelini başlatacak olan 'hep ya da hiç' döngüsünü tetiklemeye yetmez.
Aksiyon potansiyeli için içeri sodyum girişi, dışarı potasyum çıkışından baskın olmalıdır.

Anahtar Kavram

Akomodasyon ve Voltaj Kapılı Sodyum Kanal Kinetiği

Daha Fazla Pratik

Mutlak ve rölatif refrakter dönemlerin sodyum kanallarının 'inaktif' ve 'dinlenim' durumlarıyla olan ilişkisini gözden geçirmek, akomodasyon mekanizmasını pekiştirecektir.
Tahmini Süre:1m 30s
Bu soruyu puanla