If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Bağlandığınız bilgisayar bir web filtresi kullanıyorsa, *.kastatic.org ve *.kasandbox.org adreslerinin engellerini kaldırmayı unutmayın.

Ana içerik
Güncel saat:0:00Toplam süre:7:18

Video açıklaması

Bu videoda sodyum potasyum pompasından bahsedeceğiz. İsminden de anlayabileceğiniz üzere bu mekanizma sodyum ve potasyum pompalayan bir mekanizmadır. Fakat bu pompalama işlemini farklı yönlerde yapar. Burada sarı renkli bir sodyum potasyum pompası çizmeye çalıştım. Bu aslında hücre zarına gömülü halde bulunan bir protein kompleksi. Bu protein kompleksi hareketsiz durumda iken hücre içine halde bulunur. Ve sodyum iyonlarına karşı bir ilgisi vardır. Burada gördüğünüz gibi mavi ile çizlimiş sodyum iyonları gelip bu pompanın açık olan kısmına bağlanır. Sodyum iyonları bağlandığında ATP tarafından fosforilasyon gerçekleştirilir. Hatırlayalım ATP için Adenozin Trifosfat demiştik. Fosforilasyona uğradıktan sonra enerji açığa çıkar ve bu protein kompleksinin yapısı şekli değişir. Bu protein kompleksinin yeni şekli dışarı tarafa doğru açık içeri tarafa doğru kapalı hale gelir. Artık bu protein kompleksinin sodyum iyonlarına karşı bir ilgisi kalmaz. Fakat potasyum iyonlarına karşı bir ilgisi olur bu sefer. Bu gerçekten büyüleyici bir mekanizma. Düşünsenize enerji açığa çıkıyor ve proteinin şekli değişiyor. Yani bu proteinler esasen büyüleyici birer moleküler makine. Proteinin şekli değiştiğinde sodyum iyonları hücre dışına salınıyor. Potasyum iyonları da hücre dışından gelip proteine bağlanıyor. Potasyum iyonları proteine bağlandığında da defosforilasyon meydana gelir. Proteinin şekli tekrar değişiyor ve ilk halini alıyor. Bu şekliyle bu proteinin artık potasyum iyonlarına ilgisi yok. Hücre dışında bağlanan potasyum iyonlarının hücre içine salındığını biliyoruz. Böylelikle protein kompleksi ilk durumdaki hareketsiz halini alıyor. Bu etkileyici bir mekanizma. ATP yani enerji kullanarak aktif taşıma gerçekleşiyor. Evet bunu yazalım.. Aktif ta - şı -ma. Enerji yani ATP kullanarak üç adet sodyum iyonunu hücre dışına pompaladık. Bunu da hemen yazıyorum. Ve.. iki adet potasyum iyonunu hücre içine pompaladık. Şimdi şunu düşünebilirsiniz; Bu iyonların ikisi de yani... sodyum da potasyum da pozitif yüklü iyonlar. Dışarıya üç adet sodyum iyonu çıktı içeriye iki adet potasyum iyonu girdi. Bu durum hücre dışını hücre içine oranla daha pozitif yüklü hale getirdi. Yani bu durum tamamen olmasa da kısmen hücre zarınınn içinde ve dışında oluşan elektrik potansiyel farkından sorumlu. Bu potansiyel farkını düzenleyen asıl mekanizma Potasyum iyonlarının derişim gradyanları doğrultusunda hareketini sağlayan kanal proteinleri. Şimdi bu kanal proteinleri hakkında konuşmadan önce neler olduğu hakkında biraz düşünelim. Öncelikle sodyumun derişim gradyanı hangi doğrultuda gerçekleşiyor ? Sodyum iyonlarının hücre dışındaki derişimi yüksek. Hücre içindeki derişimi ise düşük. Bu sodyumun derişim gradyanı doğrultusu. Peki.. Potasyum iyonlarının derişim gradyanı hangi doğrultuda ? Potasyum iyonları hücre dışından içeri doğru pompalanıyor. Yani potasyum iyonları tam ters bir derişim gradyanına sahip. Hücre içindeki potasyum derişimi yüksek.. .. Hücre dışındaki derişim ise düşük. Daha önceki videolarda eğer kolaylaştırılmış difüzyon yoksa.. ..Hücre zarının sodyum ve potasyum iyonu gibi iyonlarına çok geçirgen olmadığından bahsetmiştik. Fakat eğer buradaki gibi potasyum iyonlarının dışarı çıkmasına.. ..olanak sağlayan kanal proteinleriniz varsa durum ne olacak ? Şunu düşüenebilirsiniz; Moleküller derişim gradyanları doğrultusunda hareket edecek. Hücre içinde daha fazla potasyum iyonu olduğundan dolayı hücre içinden dışarı çıkan hücre dışından içeri giren potasyum miktarından daha fazla olacak. Yani potasyum iyonlarının hücre dışına doğru bir akışı olacak. Şimdi.. Sadece derişim gradyanını düşünürsek tamam. Fakat bu durumu yük nasıl etkiler diye düşünebilirsiniz. Çünkü hücre içinin daha az pozitif yüklü olduğunu hücre dışının ise daha çok pozitif yüklü olduğunu söylüyoruz. Hücre dışındaki bu pozitif yükler kendileriyle aynı yükten olan diğer iyonlardan uzaklaşmak ve daha negatif yüklü olan tarafa doğru hareket etmek isteyecekler. Sonuç olarak pozitif yüklü olan bu potasyum iyonları neden daha az pozitif olan hücre içinden, daha çok pozitif olan hücre dışına çıkmak istesinler ? Derişim gradyanı ve elektriksel potansiyel hakkında konuşuyorsak.. bunların.. birbirini dengeleyen nitelikteki iki kuvvet olduğunu hatırlatmakta fayda var. Derişim gradyanı.. Hücre içindeki potasyum iyonlarının bir kısmının dışarı doğru çıkmasına izin verecek fakat potasyum iyonlarının derişimi elektrik potansiyel farkından ötürü hücrenin iki tarafında eşitlenmeyecek çünkü hücre dışı, hücre içine oranla daha fazla pozitif yüklü aslında bu iyonlar dışarı çıktığında yüklerinin yapmak istediği şeyin tam tersini yapıyor. Derişim gradyanı doğrultusunda hareket ediyorlar. Ancak bir noktada bu durum dengelenecek. Bu işlem tekrarlandıkça yani daha yüksek oranda sodyum iyonu hücre dışına ve daha düşük oranda potasyumu ise hücre içine pompaladığımızda ve daha fazla pozitif yükün dışarı çıkışına izin verdiğimizde bir hücrenin hareketsiz zar potansiyelini sağlamış oluyoruz. Bu kavram bütün hücreler için oldukça önemli olmakla birlikte, özellikle nöron hücreleri için inanılmaz derecede önemlidir. Bu hücreler enerjilerinin yaklaşık olarak 3'te ikisini yalnızca bu hareketsiz zar potansiyelini korumak için kullanıyor. Nöron ile ilgili videoda; Bu hücrelerin, bu potansiyeli hücre boyunca sinyal göndermek için kullandıklarını göreceğiz. Önceden de söylediğim gibi hücre dışı, daha çok pozitif yüklü. Hücre içi ise daha az pozitif yüklüdür. Eğer hücre dışı ile içi arasındaki potansiyel farkını ölçmek istersek; buradaki bu iki kısım arasındaki potansiyel farkı eksi yetmiş mili volt civarında olacaktır. Esasen eksi atmış ila eksi seksen mili volt arasında değişir. Bu değer bütün hücreler için önemlidir fakat nöronlar için ayrı bir önem taşır. Aklınızda bulunsun Bu sodyum potasyum pompası sadece hareketsiz zar potansiyelini sağlamak için kullanılan bir mekanizma değil. Hücre dışında sodyum iyonlarının derişiminin yüksek olması, aktif taşımanın başka çeşitleri için de kullanılabilir. Mesela bu sayede glikoz moleküllerinin taşınmasını sağlayabilirsiniz. Özetle, aslında biyolojik sistemler bu videoda anlattıklarımdan çok daha karmaşık yapılar. Sodyum potasyum pompasının ne kadar önemli bir mekanizma olduğunu vurgulamak için şunu da belirtmek istiyorum: Sodyum potasyum pompası 1950 yılında keşfedilmiştir. Ancak 1997 Nobel Ödülü sodyum potasyum pompasının ve nasıl çalıştığının keşfi için verilmiştir.
Biyoloji bölümünün hazırlanmasına destek olan kurum: Amgen Foundation