İnsan sinir sisteminde yer alan üç farklı nöron ve bu nöronlar arasında kurulan sinaptik b… — YKS AYT (Alan Yeterlilik Testi)

İnsan sinir sisteminde yer alan üç farklı nöron ve bu nöronlar arasında kurulan sinaptik bağlantılarla ilgili aşağıdaki bilgiler verilmiştir:

* $X$ nöronu: Miyelin kılıflı, geniş akson çapına sahip bir duyu nöronudur. Eşik değerdeki bir uyarı uygulandığında nörondaki impuls hızı $V_1$ , birim süredeki impuls sayısı $N_1$ olarak ölçülmüştür. $X$ nöronuna eşik değerin $5$ katı büyüklüğünde bir uyarı uygulandığında ise impuls hızı $V_2$ , birim süredeki impuls sayısı $N_2$ olarak tespit edilmiştir.
* $Y$ nöronu: Miyelinsiz, dar akson çapına sahip bir ara nörondur. $X$ nöronunun akson ucu ile $Y$ nöronunun dendriti arasında sinaps bulunmaktadır.
* $Z$ nöronu: Miyelin kılıflı, dar akson çapına sahip bir motor nörondur. $Y$ nöronunun akson ucu ile $Z$ nöronunun dendriti arasında sinaps bulunmaktadır.

Buna göre, bu nöronlar ve gerçekleşen impuls iletimiyle ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi kesinlikle doğrudur?

A
X nöronuna uygulanan uyarının şiddeti 5 katına çıkarıldığında, akson boyunca gerçekleşen depolarizasyon ve repolarizasyon süreçleri h��zlanarak $V_2$ hızının $V_1$ değerinden daha yüksek olmasını sağlar.
B
X nöronundan Y nöronuna impuls iletimi gerçekleşirken sinaps boşluğundaki aktarım hızı, uyarının şiddeti eşik değerin üzerinde olduğundan hem $V_1$ hem de $V_2$ değerinden büyüktür.
C
Y nöronunda miyelin kılıf olmaması iletimi X'e göre yavaşlatsa da, X nöronundan Y'ye gelen uyarının frekansı arttıkça Y nöronunun akson zarı üzerindeki impuls iletim hızı da kademeli olarak artış gösterir.
X nöronunda uyarının şiddetinin artması impuls iletim hızını etkilemediği için $V_1 = V_2$ olurken; birim süredeki impuls sayısının artması ( $N_2 > N_1$ ) bu nöronun aktif taşıma için harcadığı toplam ATP miktarını artırır.Cevap
E
Z nöronunun miyelin kılıflı olması sebebiyle impuls iletim hızı Y nöronuna göre yüksektir ve Y nöronundan Z nöronuna aktarılan impulsun frekansı da her zaman artış göstererek Z'de daha fazla impuls oluşmasını sağlar.

Cevap

X nöronunda uyarının şiddetinin artması impuls iletim hızını etkilemediği için

V_1 = V_2

olurken; birim süredeki impuls sayısının artması (

N_2 > N_1

) bu nöronun aktif taşıma için harcadığı toplam ATP miktarını artırır.

Nöron boyunca impuls iletim hızı sabittir ve uyarının şiddetinden etkilenmez, bu yüzden hızlar eşittir (

V_1 = V_2

). Ancak uyarının şiddeti eşik değerin üzerine çıktığında nöronda birim zamanda oluşan impuls sayısı artar (

N_2 > N_1

). İmpuls iletildikten sonra nöronun tekrar eski haline gelmesi (repolarizasyon/polarizasyon) için sodyum-potasyum pompası aktif taşıma yaparak çalışır. Birim sürede oluşan impuls sayısı arttıkça bu pompanın çalışması için harcanan toplam ATP miktarı da artış gösterir.

Adım Adım Çözüm

Uyarının şiddetindeki değişimin tek bir nöronun (

X

nöronu) impuls iletim hızına etkisini değerlendirme.

V_1 = V_2

olduğu belirlenir. Çünkü bir nöronun iletim hızı miyelin kılıf, akson çapı ve sıcaklık gibi fiziksel özelliklere bağlıdır; uyarının şiddetiyle değişmez.

Hız ve uyarı şiddeti arasındaki bağımsızlığı ortaya koymak.

Uyarının şiddetindeki değişimin impuls frekansına (birim süredeki impuls sayısına) etkisini değerlendirme.

N_2 > N_1

olduğu belirlenir. Çünkü uyarının şiddetinin artması reseptörleri daha güçlü uyarır ve nöronun birim zamanda ürettiği aksiyon potansiyeli sayısını artırır.

Uyarı şiddeti ile impuls frekansı arasındaki doğru orantıyı belirlemek.

Artan impuls sayısının nöronun metabolik enerji (ATP) tüketimine etkisini inceleme.

Daha fazla impuls iletimi, hücre zarında polarizasyonun bozulup (

Na^+

içeri girmesi,

K^+

dışarı çıkması) tekrar kurulması (

Na^+-K^+

pompası) döngüsünün daha fazla tekrarlanması demektir. Bu pompa aktif taşıma yaptığı için harcanan toplam ATP miktarı artar.

İmpuls frekansı ile aktif taşıma/ATP kullanımı arasındaki fizyolojik ilişkiyi kurmak.

Nöronlar arası sinaps iletim özellikleri ve diğer seçeneklerin bilimsel doğruluğunu kontrol etme.

Sinaptik iletimin aksondaki iletimden yavaş olduğu, sinirdeki impuls frekansı artışının iletim hızını değiştirmeyeceği gibi temel kurallarla çeldiriciler elenir.

Kesin doğruluğu olan seçeneği teyit etmek.

Anahtar Kavram

İmpuls iletim hızını etkileyen faktörler ile uyarının şiddetinin impuls frekansı ve ATP tüketimi üzerindeki etkisi.

Soru

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Konular

Bu konudan daha fazla soru