Question

Difficulty: Very hardGörme Optiği ve Fototransduksiyon

Karanlık adaptasyonu tamamlanmış sağlıklı bir bireyde, aniden yakındaki bir objeye odaklanılması (yakın görme) durumunda, retinadaki çomak (rod) hücrelerinde gerçekleşen moleküler fototransdüksiyon kaskadı ve gözün dioptrik sistemindeki optik değişimlerle ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

  1. Işık etkisiyle aktifleşen transdusin α\alpha-alt birimi, fosfodiesteraz (PDE) enziminin inhibitör γ\gamma-alt birimlerini ayırarak cGMPcGMP hidrolizini başlatırken; siliyer kasların kasılması zonula liflerindeki gerilimi azaltarak lens kırıcılığını artırır.Answer
  2. B
    Işık uyarısı rod hücrelerinde cGMPcGMP kapılı sodyum kanallarının açılmasına ve hücrenin depolarizasyonuna neden olurken; siliyer kasların gevşemesi lensin daha küresel bir hal almasını sağlayarak kırıcılığı artırır.
  3. C
    Aktifleşen metarodopsin II, doğrudan cGMPcGMP sentezini inhibe ederek sitozolik cGMPcGMP düzeyini düşürür; eş zamanlı olarak sempatik aktivite artışı siliyer kasları kasarak lensin ön-arka çapını büyütür.
  4. D
    Transdusin βγ\beta\gamma kompleksi sitozolik guanilat siklazı uyararak cGMPcGMP düzeyini artırır; bu sırada zonula liflerinin gerilmesi lensin kırıcılığını artırarak yakındaki objenin görüntüsünü retinaya düşürür.
  5. E
    cGMPcGMP hidrolizi sonucu hücre içi serbest Ca2+Ca^{2+} konsantrasyonunun ani artışı nörotransmitter salınımını tetikler; bu süreçte siliyer kaslar gevşeyerek lensin asıcı bağlarını gerer ve kırıcılığı maksimize eder.

Answer

Işık uyarısı transdusin α\alpha aracılığıyla PDE inhibitör γ\gamma birimini ayırarak cGMPcGMP yıkımını başlatır; akomodasyonda ise siliyer kas kasılarak zonulaları gevşetir ve lens kırıcılığını artırır.
Doğru olan ifadede, ışığın moleküler etkisiyle aktifleşen transdusin α\alpha alt biriminin, PDE enziminin normalde katalitik bölgeyi kapatan inhibitör γ\gamma alt birimlerini uzaklaştırdığı ve bu sayede cGMPcGMP yıkımının başladığı belirtilmiştir. Eş zamanlı olarak gerçekleşen akomodasyon sürecinde ise parasempatik sistem etkisiyle siliyer kaslar kasılır; bu kasılma lensi tutan zonula liflerini gevşeterek lensin daha konveks (küresel) bir yapı kazanmasını ve dolayısıyla kırıcılığının artmasını sağlar.

Step-by-Step Solution

1
Fototransdüksiyon kaskadını analiz etme
Işık \rightarrow Rodopsin \rightarrow Metarodopsin II \rightarrow Transdusin (α\alpha) aktivasyonu \rightarrow PDE inhibitör γ\gamma alt biriminin ayrılması.
Işığın kimyasal sinyale dönüşümündeki ilk moleküler basamaktır.
2
İkinci haberci değişimini belirleme
Aktif PDE \rightarrow cGMPcGMP'nin 5GMP5'-GMP'ye hidrolizi \rightarrow Sitozolik cGMPcGMP azalması.
Katyon kanallarının açık kalması için cGMPcGMP gereklidir.
3
Membran potansiyeli değişimini saptama
cGMPcGMP azalması \rightarrow Na+ ve Ca2+ kanallarının kapanması \rightarrow Hiperpolarizasyon.
Fotoreseptörler uyarana hiperpolarizasyonla yanıt veren nadir hücrelerdir.
4
Optik akomodasyon mekanizmasını inceleme
Yakına bakış \rightarrow Parasempatik uyarı \rightarrow Siliyer kas kasılması \rightarrow Zonula liflerinin gevşemesi \rightarrow Lensin kendi elastisitesiyle küreselleşmesi \rightarrow Kırıcılık artışı.
Yakındaki bir nesnenin görüntüsünü odaklamak için odak uzaklığının azaltılması (kırıcılığın artması) şarttır.

Key Concept

Fototransdüksiyon moleküler kaskadı ve Helmholz Akomodasyon Teorisi entegrasyonu.

Practice More

Fototransdüksiyonun sonlanma aşamasında kalsiyumun guanilat siklaz aktivasyonu üzerindeki etkisini (GCAP mekanizması) gözden geçirebilirsiniz.
Estimated Time:2m 30s
Rate this question