Hücre ve Membran Fizyolojisi — TUS — Temel Tıp Bilimleri örnek sorular ve çözümleri

Kısaca — Sınırlı sayıdaki taşıyıcının tüm bağlanma bölgeleri dolunca hızın plato yapması, kolaylaştırılmış difüzyonu basit difüzyondan ayırır.

Kolaylaştırılmış difüzyonda madde, özgül bir zar proteini üzerinden elektrokimyasal gradyanı yönünde taşınır. Düşük konsantrasyonlarda taşıyıcıya bağlanma arttıkça hız yükselir; bütün taşıyıcılar çalışır duruma geldiğinde transport maksimumuna ulaşır ve daha fazla substrat hızı artıramaz.

Neden diğerleri değil

• ATP tüketmesi — Kolaylaştırılmış difüzyon doğrudan enerji kullanmaz; ATP hidrolizi primer aktif taşımaya özgüdür.
• Gradyana karşı taşıması — Enerji gerektiren aktif taşımanın özelliğidir; kolaylaştırılmış difüzyon gradyan yönündedir.
• Yalnız su taşıması — Su akvaporinlerden geçebilse de taşıyıcı aracılı pasif geçiş glukoz gibi başka maddeler için de kullanılır.
• Vezikül gerektirmesi — Veziküler taşınma endositoz ve ekzositoza aittir; kolaylaştırılmış difüzyon zar proteinleriyle gerçekleşir.

Aklında kalsın

Taşıyıcı aracılı geçişte benzer substratlar aynı bağlanma bölgesi için yarışabilir; basit difüzyonda böyle bir rekabet beklenmez.

Kısaca — Metabotropik reseptör ligand sinyalini G proteini ve sekonder haberciler üzerinden hücre içi yanıta dönüştürür.

Ligand bağlanması reseptörde konformasyon değişikliği oluşturarak heterotrimerik G proteinini aktive eder. Ardından enzimler, sekonder haberciler ve dolaylı olarak iyon kanalları düzenlendiği için yanıt iyonotropik reseptörlere göre daha yavaş başlar, fakat büyütülebilir ve uzun sürebilir.

Neden diğerleri değil

• Doğrudan por oluşturmaları — Ligand bağlanınca doğrudan açılan iyon kanalı yapısı iyonotropik reseptörlere aittir.
• Voltaj değişikliğiyle açılmaları — Voltaj kapılı iyon kanalları membran potansiyeli değişince açılır; metabotropik reseptörler ligand bağlanmasıyla G proteini üzerinden sinyal iletir.
• Hızlı iyon akışıyla milisaniyede yanıt vermeleri — Milisaniye ölçeğinde iyon akışı iyonotropik reseptörlerin özelliğidir; metabotropik yanıt daha yavaş başlar.
• Daima inhibitör olmaları — Bağlandıkları G proteini ve hedef efektöre göre uyarıcı ya da inhibitör yanıt oluşturabilirler.

Aklında kalsın

$GAB{A}_A$ reseptörü ligand kapılı $C{l}^{-}$ kanalıdır; $GAB{A}_B$ reseptörü ise G proteini aracılı metabotropik reseptördür.

Kısaca — Eşik aşılınca voltaj kapılı $N{a}^{+}$ kanallarının hızla açılması, içe $N{a}^{+}$ akımıyla yükselen fazı oluşturur.

Başlangıçtaki depolarizasyon $N{a}^{+}$ kanallarının aktivasyon kapılarını açar. Artan $N{a}^{+}$ geçirgenliği membranı $N{a}^{+}$ denge potansiyeline doğru taşıyarak daha fazla kanal açılmasını sağlayan pozitif geri bildirim oluşturur; kanal inaktivasyonu bu yükselişi sonlandırır.

Neden diğerleri değil

• Ca pompası aktivasyonu — $C{a}^{2+}$ pompaları sitozolik kalsiyumu azaltır; hızlı nöronal depolarizasyon akımını oluşturmaz.
• Ligand kapılı Cl akımı — $C{l}^{-}$ iletkenliği çoğunlukla membranı stabilize eder veya hiperpolarize eder ve lokal postsinaptik yanıt oluşturur.
• K sızıntısının artması — Dışa $K^{+}$ akımını artırarak membranı $K^{+}$ denge potansiyeline yaklaştırır.
• Na-K pompasının anlık hızlanması — Pompa iyon gradyanlarını uzun dönemde korur; aksiyon potansiyelinin milisaniyelik yükselişini üretmez.

Aklında kalsın

Tetrodotoksin voltaj kapılı $N{a}^{+}$ kanallarını bloke ederek hızlı aksiyon potansiyeli oluşumunu ve sinir iletimini engeller.