Bir sinir hücresinde aksiyon potansiyeli oluşumu sırasında aşağıdaki olaylardan hangisi gerçekleşmez?
A) Hücre dışına Na⁺ iyonu pompalanması
B) Hücre içine K⁺ iyonu girişi
C) Voltaj kapılı sodyum kanallarının açılması
D) Membran potansiyelinin -70 mV'dan +30 mV'ya yükselmesi
Merhaba sevgili öğrenciler!
Bir sinir hücresinde aksiyon potansiyeli oluşumu, hücre zarındaki iyon kanallarının açılıp kapanmasıyla gerçekleşen hızlı bir elektriksel değişimdir. Bu süreci adım adım inceleyerek sorumuzun cevabını bulalım:
- Aksiyon Potansiyeli Nedir? Sinir hücrelerinin uyarıları iletmek için kullandığı, zar potansiyelinde meydana gelen ani ve geçici değişimlerdir. Bu değişimler genellikle üç ana evreden oluşur: dinlenim potansiyeli, depolarizasyon (yükselme) ve repolarizasyon (iniş).
- Dinlenim Potansiyeli: Bir sinir hücresi uyarılmadığında, zar potansiyeli yaklaşık $-70 \text{ mV}$ civarındadır. Bu durum, sodyum-potasyum pompası (Na$^+$ dışarı, K$^+$ içeri) ve potasyum sızıntı kanalları sayesinde korunur.
- Depolarizasyon (Yükselme Fazı): Hücre yeterli bir uyarı aldığında, membran potansiyeli eşik değere (yaklaşık $-55 \text{ mV}$) ulaşır. Bu eşik değerde, voltaj kapılı sodyum kanalları hızla açılır. Na$^+$ iyonları, yoğunluk ve elektriksel gradyan nedeniyle hızla hücre içine akmaya başlar. Bu Na$^+$ girişi, membran potansiyelini hızla pozitif yönde değiştirir ve yaklaşık $+30 \text{ mV}$'a kadar yükseltir.
- Repolarizasyon (İniş Fazı): Membran potansiyeli $+30 \text{ mV}$'a ulaştığında, voltaj kapılı sodyum kanalları kapanır ve voltaj kapılı potasyum kanalları açılır. K$^+$ iyonları, hücre içinden dışarıya doğru akmaya başlar. Bu K$^+$ çıkışı, membran potansiyelini tekrar negatif yöne çekerek dinlenim potansiyeline doğru düşürür.
- Hiperpolarizasyon: Bazen potasyum kanalları yavaş kapandığı için membran potansiyeli dinlenim potansiyelinden daha negatif bir seviyeye (örneğin $-80 \text{ mV}$) inebilir. Daha sonra sodyum-potasyum pompası ve sızıntı kanalları sayesinde dinlenim potansiyeline geri dönülür.
Şimdi seçenekleri inceleyelim:
- A) Hücre dışına Na$^+$ iyonu pompalanması: Bu olay, sodyum-potasyum pompası tarafından gerçekleştirilir. Bu pompa, dinlenim potansiyelini korumak ve aksiyon potansiyeli sonrası iyon dengesini yeniden sağlamak için sürekli olarak çalışır. Dolayısıyla, aksiyon potansiyeli oluşumu sırasında da aktif olmaya devam eder. Bu olay gerçekleşir.
- B) Hücre içine K$^+$ iyonu girişi: Aksiyon potansiyelinin yükselme fazında Na$^+$ iyonları hücre içine girer. İniş fazında ise K$^+$ iyonları hücre dışına çıkarak repolarizasyonu sağlar. K$^+$ iyonlarının hücre içine girişi, aksiyon potansiyeli oluşumunun (depolarizasyon ve repolarizasyon) doğrudan bir parçası değildir. K$^+$ iyonları hücre içine daha çok sodyum-potasyum pompası aracılığıyla dinlenim potansiyelini sürdürmek için alınır, ancak aksiyon potansiyelinin kendisini oluşturan voltaj kapılı kanallardan büyük bir K$^+$ girişi olmaz. Aksine, repolarizasyon sırasında K$^+$ çıkışı gözlenir. Bu olay, aksiyon potansiyeli oluşumu sırasında gerçekleşmez.
- C) Voltaj kapılı sodyum kanallarının açılması: Bu, aksiyon potansiyelinin depolarizasyon (yükselme) fazının başlangıcıdır. Eşik değere ulaşıldığında bu kanallar açılır ve Na$^+$ iyonları hücre içine akarak membran potansiyelini pozitif yönde değiştirir. Bu olay kesinlikle gerçekleşir.
- D) Membran potansiyelinin $-70 \text{ mV}$'dan $+30 \text{ mV}$'ya yükselmesi: Bu ifade, aksiyon potansiyelinin depolarizasyon fazını tanımlar. Dinlenim potansiyeli olan yaklaşık $-70 \text{ mV}$'dan, Na$^+$ iyonlarının içeri akışı ile potansiyel $+30 \text{ mV}$ civarına kadar yükselir. Bu olay da aksiyon potansiyeli oluşumunun temel bir parçasıdır.
Yukarıdaki açıklamalara göre, aksiyon potansiyeli oluşumu sırasında hücre içine K$^+$ iyonu girişi, potansiyel değişimini sağlayan temel bir olay değildir. Aksine, repolarizasyon sırasında K$^+$ çıkışı olur.
Cevap B seçeneğidir.
