Question

Difficulty: Very hardDüz Kas Fizyolojisi ve Kasılma Mekanizması

Düz kaslarda, düşük bir enerji (ATPATP) tüketimi ile uzun süreli gerim (tonus) oluşturulmasını sağlayan "mandal" (latch) mekanizması, kasılma döngüsünün özgün bir evresini temsil eder. Tonik düz kasların bu yüksek verimlilikle kasılı kalmasını sağlayan temel moleküler süreç aşağıdakilerden hangisidir?

  1. Miyozin başı aktine bağlı durumdayken miyozin hafif zincirinin (MLC) defosforile olması ve bu durumdaki çapraz köprünün aktinden ayrılma hızının büyük oranda azalmasıAnswer
  2. B
    İskelet kasındakine benzer şekilde, kalsiyumun troponin C'ye bağlanarak tropomiyozin inhibisyonunu kaldırması ve miyozin-aktin etkileşimini kalıcı hale getirmesi
  3. C
    Hücre içi kalsiyumun sadece sarkoplazmik retikulumdan salınması ve hücre dışı kalsiyumun mandal mekanizmasında herhangi bir rol oynamaması
  4. D
    Sempatik stimülasyon ile beta-2 adrenerjik reseptörlerin uyarılması sonucu miyozin hafif zincir kinaz (MLCK) aktivitesinin artırılarak mandal köprülerinin hızla oluşturulması
  5. E
    Çok üniteli (multi-unit) düz kaslarda, aksiyon potansiyelinin neksuslar (gap junction) aracılığıyla tüm hücrelere senkronize yayılması sonucu mandal tonusunun oluşması

Answer

Mandal (latch) mekanizması, miyozin başı aktine bağlıyken gerçekleşen defosforilasyonun köprü ayrılma kinetiğini yavaşlatması ile sağlanır.
Düz kaslarda mandal mekanizması, miyozin başının aktine bağlı olduğu sırada miyozin hafif zincir fosfataz (MLCP) tarafından defosforile edilmesiyle gerçekleşir. Fosforile olmamış ancak bağlı olan bu miyozin başları, aktinden ayrılmaya karşı büyük bir direnç gösterir (ayrılma hızı çok düşüktür). Bu sayede, çapraz köprü döngüsü yavaşlar ve kas, yeni bir ATPATP harcamasına gerek duymadan uzun süre gerimini koruyabilir.

Step-by-Step Solution

1
Kalsiyum-Kalmodulin kompleksinin oluşumunu analiz etme
Ca2+Ca^{2+} - Kalmodulin kompleksinin oluşması.
Düz kasta kasılmanın başlaması için kalsiyumun kalmoduline bağlanması şarttır.
2
MLCK aktivasyonu ve miyozin fosforilasyonunu değerlendirme
Miyozin hafif zincirinin (MLC) fosforillenmesi ve aktine bağlanması.
Miyozin başı fosforillenmeden aktin ile çapraz köprü kuramaz.
3
Fosfataz (MLCP) etkisini mandal evresinde inceleme
Miyozin başı aktine bağlıyken MLCP tarafından defosforile edilmesi.
Mandal mekanizmasının anahtarı, köprü bağlıyken fosfatın koparılmasıdır.
4
Kinetik hız ve enerji tüketimi arasındaki ilişkiyi kurma
Ayrılma hızının düşmesi ve düşük ATPATP tüketimi.
Defosforile miyozin başı aktinden çok yavaş ayrılır, bu da az enerjiyle uzun süreli gerim sağlar.

Key Concept

Mandal (Latch) Mekanizması Kinetiği

Practice More

Düz kaslarda kalsiyum duyarlılığının (calcium sensitization) Rho-kinaz yoluyla nasıl düzenlendiğini incelemek bu konuyu pekiştirecektir.
Estimated Time:3m 0s
Rate this question