Sinir Sistemi

24 soru

Tüm türler24 Çoktan seçmeli12 Sıralama12

Bir araştırmacı, insan vücudundan izole ettiği ve canlılıklarını koruyan iki farklı motor nöronun ( $N_1$ ve $N_2$ ) yapısal özelliklerini ve bu nöronlara uygulanan uyarıların parametrelerini aşağıdaki tabloda belirtmiştir:

Özellik	$N_1$ Nöronu	$N_2$ Nöronu
Miyelin Kılıf	Var	Yok
Akson Çapı	$15 \mu m$	$5 \mu m$
Uygulanan Uyarı Şiddeti	Eşik değerin 2 katı ( $2E$ )	Eşik değerin 5 katı ( $5E$ )

Buna göre, $N_1$ ve $N_2$ nöronlarında impuls oluşumu ve iletimiyle ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

N_1

nöronunda impuls iletimi sırasında Ranvier boğumlarında iyon değişimi ve elektriksel yük değişimi (atlamalı iletim) gerçekleşirken,

N_2

nöronunda bu değişimler akson boyunca her noktada kesintisiz olarak gerçekleşir.

N_2

nöronuna uygulanan uyarının şiddeti daha fazla olduğu için, bu nörondaki impulsun akson boyunca ilerleme hızı

N_1

nöronundakinden daha yüksektir.

N_1

nöronu daha kalın bir akson çapına ve miyelin kılıfa sahip olduğu için, bu nöronda birim zamanda oluşan impuls sayısı

N_2

nöronundan daha fazladır.

N_2

nöronuna eşik değerin 5 katı şiddette uyarı verildiği için, bu nöronda oluşan her bir impulsun genliği (maksimum zar potansiyeli değişimi)

N_1

nöronundaki impulsların genliğinden büyüktür.

Akson uzunlukları eşit kabul edildiğinde, bir impulsun

N_1

N_2

nöronlarının akson uçlarına ulaşma süreleri birbirine eşittir.

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: $N_1$ nöronunda impuls iletimi sırasında Ranvier boğumlarında iyon değişimi ve elektriksel yük değişimi (atlamalı iletim) gerçekleşirken, $N_2$ nöronunda bu değişimler akson boyunca her noktada kesintisiz olarak gerçekleşir.

Cevap

Miyelin kılıfa sahip olan birinci nöronda impuls iletimi Ranvier boğumlarında gerçekleşen atlamalı iletim ile sağlanırken, miyelinsiz olan ikinci nöronda iletim akson boyunca kesintisiz gerçekleşir.

Miyelin kılıf, aksonun belirli bölgelerini elektriksel olarak yalıtır. Bu durum iyon değişiminin (depolarizasyon ve repolarizasyon) sadece Ranvier boğumlarında gerçekleşmesine ve impulsun bu boğumlar arasında 'atlayarak' çok daha hızlı ilerlemesine neden olur. Miyelinsiz nöronlarda ise bu süreç aksonun her noktasında tekrarlanmak zorundadır, bu da iletimi yavaşlatır.

Adım Adım Çözüm

Nöronların yapısal özelliklerini analiz edin.

N_1

nöronu miyelinli ve daha geniş bir akson çapına (

15 \mu m

) sahiptir.

N_2

nöronu ise miyelinsiz ve dardır (

5 \mu m

Miyelin kılıf ve akson çapı impulsun iletim hızını doğrudan belirleyen faktörlerdir.

İmpuls iletim hızlarını (

V

) karşılaştırın.

V_{N1} > V_{N2}

olduğu bulunur.

Miyelinli ve çapı geniş olan nöronlarda iletim direnci düşük, hız ise yüksektir.

Uyarı şiddetinin impuls üzerindeki etkisini değerlendirin.

N_2

nöronuna verilen uyarı şiddeti (

5E

N_1

nöronuna verilenden (

2E

) daha fazladır; bu durum

N_2

'de birim zamanda daha fazla impuls oluşmasına (yüksek frekans) neden olur.

Uyarının şiddeti sadece impuls sayısını ve tepki derecesini artırır; hızı veya genliği değiştirmez.

İletim mekanizmasını belirleyin.

N_1

'de Ranvier boğumları arasında atlamalı iletim gerçekleşirken,

N_2

'de tüm akson boyunca iyon değişimi ile iletim sağlanır.

Miyelin kılıf yalıtkanlık sağladığından, iyon giriş çıkışı sadece boğumlarda gerçekleşebilir.

Anahtar Kavram

İmpuls iletim hızı nöronun yapısına (miyelin, çap) bağlıyken; impuls sayısı (frekans) uyarının şiddetine bağlıdır.

Daha Fazla Pratik

İmpuls iletimi sırasında harcanan ATP miktarının impuls frekansı ve iletim hızıyla ilişkisini araştırabilirsiniz.

Tahmini Süre:2m 0s

Soru 22Soru →

İnsan sinir sisteminde bir nörondan diğerine impuls iletimi (sinaptik iletim) sırasında gerçekleşen aşağıdaki olayları, ilk gerçekleşenden son gerçekleşene doğru sıralayınız.

Öğeleri doğru sıraya koymak için sürükleyin

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap

Sinaptik iletim süreci; kalsiyum kanallarının açılması, nörotransmitterlerin ekzositozla salınması, reseptörlere bağlanma ve son olarak postsinaptik hücrede sodyum kanallarının açılmasıyla depolarizasyonun gerçekleşmesi şeklinde sıralanır.

Sinaptik iletimde olaylar elektriksel uyarının kimyasal bir süreci (ekzositoz) başlatması ve bu kimyasalın komşu hücrede tekrar elektriksel bir değişime (depolarizasyon) neden olması sırasıyla gerçekleşir. Bu süreçte sırasıyla kalsiyum girişi, ekzositoz, reseptör bağlanması ve sodyum girişi gözlenir.

Adım Adım Çözüm

Akson ucundaki iyon değişimini belirleme

Akson terminaline ulaşan aksiyon potansiyeli, voltaj kapılı

Ca^{2+}

kanallarını açar.

Kalsiyum girişi, hücre içindeki sinyal iletimini başlatmak için gereklidir.

Kimyasal habercilerin salınımı

Artan kalsiyum derişimi, sinaptik keseciklerin ekzositoz ile nörotransmitterleri sinaptik boşluğa bırakmasını sağlar.

Elektriksel sinyalin kimyasal sinyale dönüştüğü aşamadır.

Hücreler arası iletişim

Nörotransmitterler difüzyonla ilerleyerek postsinaptik nörondaki özgül reseptörlere bağlanır.

Mesajın bir sonraki hücreye fiziksel olarak iletilmesi reseptör etkileşimi ile olur.

Postsinaptik yanıtın oluşması

Reseptör uyarımı ile sodyum (

Na^+

) kanalları açılır ve hücre içine

Na^+

girişiyle yeni bir aksiyon potansiyeli tetiklenir.

Kimyasal sinyal tekrar elektriksel sinyale dönüşerek iletim tamamlanır.

Anahtar Kavram

Sinapslarda kimyasal iletim mekanizması ve iyonik değişim sırası

Soru 23Soru →

İnsan sinir sisteminde yer alan ve miyelin kılıfa sahip olan özdeş iki nöron üzerinde yapılan bir çalışmada; birinci nörona eşik değerinde ( $S$ ), ikinci nörona ise eşik değerinin üç katı ( $3S$ ) şiddetinde uyarı verilmiştir.

Buna göre, ikinci nöronda gerçekleşen olaylar birinci nöronla kıyaslandığında aşağıdakilerden hangisi söylenebilir?

İmpulsun akson boyunca ilerleme hızı daha yüksektir.

Oluşan aksiyon potansiyelinin genliği (tepe değeri) daha büyüktür.

Birim zamanda harcanan toplam ATP miktarı daha fazladır.

Tek bir impulsun Ranvier boğumları arasındaki atlamalı iletim süresi daha kısadır.

Akson ucundan sinaps boşluğuna tek bir impulsla salınan nörotransmitter miktarı daha fazladır.

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: Birim zamanda harcanan toplam ATP miktarı daha fazladır.

Cevap

Uyarı şiddetinin artması impuls frekansını artıracağı için birim zamanda harcanan ATP miktarının artması beklenir.

Uyarı şiddetinin eşik değerin üzerine çıkarılması (

S

'den

3S

'ye), nöronda birim zamanda oluşan impuls sayısını (frekansını) artırır. Her bir impulsun ardından hücre zarı iyon dengesini eski haline (polarizasyon) getirmek için sodyum-potasyum pompası aktif taşıma yapar. İmpuls sayısı arttığında bu pompanın çalışma sıklığı da artacağından, birim zamanda tüketilen ATP miktarı yükselir.

Adım Adım Çözüm

Uyarı şiddeti ile impuls özellikleri arasındaki ilişkiyi analiz et.

Uyarı şiddetinin artması impulsun hızını veya genliğini değiştirmez, ancak birim zamanda oluşan impuls sayısını (frekansını) artırır.

Ya hep ya hiç kuralı ve sinir lifinin sabit fiziksel özellikleri nedeniyle hız ve genlik sabittir.

İmpuls frekansı ile metabolik faaliyetler arasındaki bağı kur.

İmpuls sayısı arttıkça, her impuls sonrası polarizasyonun yeniden sağlanması (repolarizasyon sonrası iyon dengesi) için sodyum-potasyum pompasının daha fazla çalışması gerekir.

Aktif taşıma yapan bu pompa ATP harcayarak çalışır.

Enerji tüketimi üzerindeki toplam etkiyi değerlendir.

Daha fazla impuls, daha fazla sodyum-potasyum pompası aktivitesi ve dolayısıyla birim zamanda daha fazla ATP tüketimi demektir.

Sistem daha yüksek frekansta çalıştığı için toplam metabolik yük artar.

Anahtar Kavram

Uyarı Şiddeti, İmpuls Frekansı ve Enerji İlişkisi

Soru 24Soru →

Sağlıklı bir insanda, bir impulsun kimyasal sinapslardan geçişi sırasında meydana gelen aşağıdaki olayları, gerçekleşme sırasına göre düzenleyiniz.

Öğeleri doğru sıraya koymak için sürükleyin

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap

İmpulsun sinapstan geçişi; kalsiyum iyonlarının akson ucuna girmesi, nörotransmitterlerin ekzositozla salınması, reseptörlere bağlanma, post-sinaptik hücrede sodyum kanallarının açılması ve son olarak nörotransmitterlerin temizlenmesi sırasıyla gerçekleşir.

Doğru sıralama, aksiyon potansiyelinin akson ucuna varmasıyla tetiklenen kalsiyum girişini, ardından bu kalsiyumun etkisiyle gerçekleşen nörotransmitter salınımını, bu maddelerin karşı hücredeki reseptörlere tutunarak sodyum kanallarını açmasını ve son olarak sistemin resetlenmesi için temizlik aşamasını takip eder.

Adım Adım Çözüm

Elektriksel sinyalin kimyasal sinyale dönüşümünü başlatma.

Voltaj kapılı

Ca^{2+}

kanalları açılır ve kalsiyum akson terminaline dolar.

Kalsiyum iyonları, hücre içindeki keseciklerin hareketi için gerekli olan sinyal mekanizmasını tetikler.

Kimyasal uyarıcıların hücre dışına salınması.

Nörotransmitterler ekzositoz yoluyla sinaptik boşluğa salınır.

Bu maddeler uyartının bir sonraki hücreye taşınmasını sağlayacak olan kimyasal taşıyıcılardır.

Hücreler arası iletişim ve algılama.

Nörotransmitterler dendrit zarındaki reseptör proteinlere tutunur.

Reseptöre bağlanma, post-sinaptik hücrede fiziksel bir değişim yaratmak için gereklidir.

Kimyasal sinyalin tekrar elektriksel sinyale dönüşmesi.

Sodyum kanalları açılır, hücre içi pozitifleşir (depolarizasyon).

Bu olay yeni bir aksiyon potansiyelinin doğmasını sağlar ve impuls iletilmiş olur.

Sinaptik temizlik.

Nörotransmitterler sinaptik boşluktan uzaklaştırılır.

Eğer bu maddeler temizlenmezse, post-sinaptik nöron sürekli uyarılır ve sistemin kontrolü bozulur.

Anahtar Kavram

Sinaptik İletim Mekanizması

Tahmini Süre:2m 0s

ÖncekiSayfa 2 / 2

Sinir Sistemi

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Daha Fazla Pratik

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar