Question

Difficulty: HardMembran Potansiyelleri ve Aksiyon Potansiyeli

Eksitabl bir hücre membranına bir süre boyunca hiperpolarize edici akım (anodal akım) uygulandıktan sonra, bu akım aniden kesilip membran potansiyeli istirahat seviyesine dönerken bir aksiyon potansiyeli tetiklenebilmektedir. 'Anod kesilme uyarısı' (Anode break excitation) olarak bilinen bu fenomenin temel elektrofizyolojik mekanizması aşağıdakilerden hangisidir?

  1. Hiperpolarizasyonun voltaj kapılı sodyum (Na+Na^+) kanallarındaki inaktivasyon (h) kapılarını açarak (de-inaktivasyon) kanal kullanılabilirliğini artırmasıAnswer
  2. B
    Hiperpolarizasyon sırasında voltaj kapılı potasyum (K+K^+) kanallarının aktivasyon kapılarının tamamen açılması ve akım kesilince potasyum çıkışının durması
  3. C
    Anodal akımın etkisiyle potasyumun (K+K^+) Nernst (denge) potansiyelinin pozitif yönde kayarak eşik değere yaklaşması
  4. D
    Hiperpolarizasyonun membran direncini kalıcı olarak azaltarak sodyumun sızıntı kanallarından geçişini kolaylaştırması
  5. E
    Hücre dışı kalsiyum (Ca2+Ca^{2+}) iyonlarının sodyum kanalları üzerindeki blokaj etkisinin hiperpolarizasyonla birlikte artması

Answer

Hiperpolarizasyonun voltaj kapılı sodyum kanallarındaki inaktivasyon (h) kapılarını açarak (de-inaktivasyon) kanal kullanılabilirliğini artırması
Voltaj kapılı sodyum kanallarının iki kapısı vardır: aktivasyon (m) ve inaktivasyon (h) kapısı. İstirahat potansiyelinde h kapılarının bir kısmı kapalıdır. Hücre hiperpolarize edildiğinde bu h kapıları açılır (de-inaktivasyon). Akım kesilip membran istirahat seviyesine dönerken, bu dönüş voltaj duyarlı m kapıları tarafından bir depolarizasyon olarak algılanır ve kanallar hızla açılarak aksiyon potansiyeline neden olur.

Step-by-Step Solution

1
İstirahat halindeki sodyum kanallarının durumunu analiz etme
İstirahat membran potansiyelinde (-70 mV), voltaj kapılı sodyum kanallarının bir kısmı 'inaktive' (h kapısı kapalı) haldedir.
Membran potansiyeli h kapılarının durumunu belirleyen temel faktördür.
2
Hiperpolarizasyonun kanallar üzerindeki etkisini belirleme
Membran -90 mV gibi daha negatif değerlere çekildiğinde, kapalı olan h kapıları açılır (de-inaktivasyon).
Hiperpolarizasyon, sodyum kanallarını 'ateşlemeye hazır' kanal havuzunu genişletir.
3
Akım kesildiğinde meydana gelen değişimi yorumlama
Akım kesilince membran -90'dan -70'e doğru dönerken, bu 'görece depolarizasyon' de-inaktive olmuş çok sayıda sodyum kanalını aynı anda tetikler.
Hücre istirahat durumuna göre daha duyarlı hale geldiği için normalde eşik altı sayılabilecek bir değişim aksiyon potansiyeli oluşturur.

Key Concept

Sodyum kanallarının inaktivasyon (h) kapısı kinetiği ve de-inaktivasyon mekanizması.
Rate this question