Question

Difficulty: Very hardKasılmanın Moleküler Mekanizması (Kayan İplikler Modeli)

İskelet kasında gerçekleşen çapraz köprü döngüsünün (cross-bridge cycle) moleküler basamakları incelendiğinde; miyozin başının aktine olan afinitesinin ani bir artışla 'zayıf bağlanma' (weak binding) durumundan 'kuvvetli bağlanma' (strong binding) konfigürasyonuna geçmesini ve aktin filamanının sarkomer merkezine doğru kaydırılmasını (güç vurumu) başlatan temel olay aşağıdakilerden hangisidir?

  1. A
    Miyozin başına yeni bir ATPATP molekülünün bağlanması
  2. B
    Miyozin başındaki ATPATP'nin ADPADP ve PiP_i şeklinde hidrolize edilmesi
  3. Miyozin başından inorganik fosfatın (PiP_i) ayrılmasıAnswer
  4. D
    Miyozin başından ADPADP molekülünün ayrılması
  5. E
    Ekstraselüler Ca2+Ca^{2+} iyonlarının Troponin II birimine doğrudan bağlanması

Answer

Miyozin başından inorganik fosfatın (PiP_i) ayrılması
İskelet kası kasılmasında, miyozin başı ATPATP'yi hidrolize edip ADPADP ve PiP_i yüklü halde 'cocked' (kurulu) pozisyona geçer. Aktinle zayıf etkileşim kurduktan hemen sonra, inorganik fosfatın (PiP_i) ayrılması miyozin başının aktine olan afinitesini dramatik olarak artırır (strong binding) ve miyozin başının 45 derecelik bir açıyla bükülerek aktini sarkomer merkezine çekmesini (güç vurumu) sağlar.

Step-by-Step Solution

1
Kalsiyumun bağlanması
Troponin CC'ye bağlanan kalsiyum, tropomiyozini kaydırarak aktin üzerindeki bölgeleri açar.
Miyozin başının aktine bağlanabilmesi için aktif bölgelerin maskelenmesinin kaldırılması gerekir.
2
Zayıf bağlanma oluşumu
Üzerinde ADPADP ve PiP_i taşıyan miyozin başı aktine zayıfça bağlanır.
Hidroliz enerjisiyle kurulan miyozin başı, afinitesi düşük olsa da aktine tutunur.
3
Güç vurumu tetiklenmesi
İnorganik fosfat (PiP_i) ayrılır, bağlanma kuvvetlenir ve güç vurumu gerçekleşir.
Fiziksel güç üretimini ve konformasyonel değişikliği başlatan asıl olay PiP_i salınımıdır.
4
ADP salınımı ve Rigor
Hareket tamamlandıktan sonra ADPADP ayrılır ve miyozin aktine sıkıca bağlı kalır.
Yeni bir ATPATP gelene kadar bu katılık durumu devam eder.

Key Concept

Çapraz köprü döngüsünde güç vurumunu (power stroke) ve kuvvetli bağlanmayı tetikleyen basamak, miyozin başından inorganik fosfatın (PiP_i) salınımıdır.
Rate this question