Hücre Zarından Madde Geçişleri

Her Maddeye Aynı Kapı Açılmaz

Görselde A fosfolipit kuyruklarının bulunduğu iç bölgeyi, B zar boyunca uzanan yardımcı yapıyı gösterir. Bir deneyde X küçük ve yağda çözünen yüksüz bir molekül, Y küçük bir iyon, Z ise büyük bir protein olarak tanımlanmıştır. Geçişler; yük, boyut, yağda çözünürlük ve uygun taşıma mekanizmasının varlığı birlikte değerlendirilerek yorumlanacaktır.

a) A bölgesinin suyla etkileşimini açıklayınız. X’in bu bölgeden doğrudan geçebilmesini hangi özellikleri destekler?

b) B’yi adlandırınız. Y’nin geçişinde böyle bir yapının bulunması neden önemli olabilir?

c) “Y de X gibi küçüktür; bu nedenle lipit tabakasından aynı kolaylıkla geçer.” iddiasını değerlendiriniz.

d) “Hücre için yararlı olan her madde zardan serbestçe geçer; zararlı olan hiçbir madde geçemez.” görüşü seçici geçirgenliğin doğru tanımı mıdır?

Altı Geçişin Eksik Etiketleri

Altı bilgi kartında farklı madde geçişlerinin özellikleri verilmiştir. Her kartın altındaki bilimsel isim boş bırakılmıştır. Kart 2’de düşük/yüksek ifadeleri zardan geçemeyen aynı çözünen maddenin derişimini anlatır; başlangıçta iki tarafta basınç eşittir. Kartlar, ayrıntılı mekanizmaları değil sınıflandırma için temel nitelikleri gösterir.

a) 1–6 numaralı kartlara uygun bilimsel geçiş adlarını yazınız.

b) Kartları hücrenin metabolik ATP harcaması gerekip gerekmemesine göre iki gruba ayırınız.

c) 3 ve 4’te yardımcı protein kullanıldığı hâlde bu geçişler neden aynı sınıfta değildir?

d) 5 ve 6’nın temel yön farkını belirtiniz. ATP kullanmaları, ikisinin de 4 ile aynı mekanizma olduğu anlamına gelir mi?

İçeri mi, Dışarı mı?

Eşit hacimli iki bölme arasında X’e geçirgen bir lipit zar bulunur. X küçük, yüksüz ve yağda çözünen bir moleküldür; yardımcı protein veya ATP kullanılmamaktadır. K düzeninde dışarıda 8, içeride 2; L düzeninde dışarıda 2, içeride 8 mmol/L X vardır. Şekiller kurgusal başlangıç koşullarını gösterir; sıcaklık ve basınç aynıdır.

a) K ve L’de başlangıçtaki net X geçiş yönlerini ayrı ayrı yazınız.

b) İki düzenekte de gerçekleşen geçiş türünü adlandırınız. Yönün değişmesi geçiş türünü değiştirir mi?

c) Bir süre sonra iki tarafın derişimi eşitlenirse X moleküllerinin bütün hareketi mi, net geçiş mi ortadan kalkar?

d) “Hücreden dışarı giden her madde ekzositozla çıkar.” iddiasını bu düzeneklerden yararlanarak değerlendiriniz.

Protein Var, Peki ATP?

P ve Q’da aynı tür küçük, yüksüz X molekülü uygun taşıma proteinleriyle hücre içine geçmektedir. P’de dış/iç derişim 10/2 mmol/L’dir ve ATP kullanılmadığı doğrulanmıştır. Q’da dış/iç derişim 2/10 mmol/L’dir ve ilgili taşıyıcının doğrudan ATP kullandığı belirlenmiştir. Basınç ve diğer koşullar eşittir; bu veriler kurgusal modeldir.

a) P ve Q’nun bilimsel geçiş adlarını gerekçeleriyle yazınız.

b) İki olayın da hücre içine doğru olması neden aynı mekanizma olduklarını kanıtlamaz?

c) “Kanal veya taşıyıcı protein varsa ATP mutlaka harcanır.” iddiasını değerlendiriniz.

d) ATP üretimi kısa süreyle engellenirken zar/proteinler sağlam ve başlangıç derişimleri korunursa P ve Q hakkında ne beklersiniz?