Sinaps Deneyi
Sinapslarda hem uyarıyı götüren nörona (örneğin aksonunun son kısmı), hem de uyarıyı alan nörona ait (örneğin dendritinin yüzeyi) kısımlar bulunur. Bu kısımlar membran yapılarıdır (aksolemma, dendrolemma gibi) ve şişkinlikler halinde sonlanan aksonun membranına presinaptik membran, uyarıyı alacak olan hücrelerin membranına postsinaptik membran, ikisinin arasındaki 200 - 300 Angstron'lık aralığa sinaps aralığı denir. Bu aralıktan dolayı aksonla gelen uyarılar doğrudan diğer hücreye geçemezler. Şişkinlikle sonlanan aksonun sitoplazmasında bol miktarda mitokondri ve sinaptik vesikül bulunur (Şekil 3). Sinaptik vesiküllerde bulunan nörotransmitter madde adı verilen uyarıcı maddeler, uyarı sonucu sinaps aralığına dökülür. Bu maddelerin postsinaptik membrana ulaşması ile membranın iyonlara karşı geçirgenliği değişir ve elektriksel membran polarizasyonu değişerek uyarı diğer hücreye iletilmiş olur. Sinapsta bulunan mitokondriler, ileti sırasında gereken enerjinin oksidatif fosforilizasyonla karşılanmasında ve K, Na, H iyon konsantrasyonunun sağlanmasında iş görürler. Asetil kolin, katekolaminler (adrenalin, noradrenalin ve dopamin) ile GABA (Gamma Aminobutirik Asit), glutamik asit, serotonin, glisin bazı nörotsansmitterlerdir. Ayrıca son yıllarda endorfinler, VIP (Vazoaktif Intestinal Peptit), bombasin, histamin’in de nörotransmitter etkili oldukları keşfedilmiştir. Bu nörotransmitterler postsinaptik membrandaki reseptörün cinsine göre inhibitör ya da stimülatör etki gösterirler.
Nöronların hücre gövdelerinin etrafı, görevleri koruma ve besleme olan nöroglia hücreleri ile çevrilidir. Aksonlar, üzerlerini lipid yapısındaki myelin maddesinin kaplayıp kaplamamasına göre myelinli ve myelinsiz aksonlar olarak ayrılırlar. Myelin örtü akson boyunca belli aralıklarla kesilerek ranvier boğumlarını oluşturur. Ranvier boğum aksonların çevreleriyle direkt ilişki kurmasını sağlar. Aksonun etrafı nöroglia hücreleri ile aynı görevi yapan ve bunların modifiye şekli olan schwann hücreleri çevreler.
Fonksiyonlarına göre 3 tip nöron bulunur .
1. Duyu nöronları
2. Ara nöronlar
3. Motor nöronlar
Duyu nöronları (afferent nöronlar) impulsları duyu organlarından beyine veya omuriliğe iletilir. Ara nöronlar (internöronlar), merkezi sinir sisteminde bulunurlar. İki nöron arasında bağlantı kurarlar. Motor nöronlar (efferent nöronlar) ise sinir sisteminden aldıkları impulsları efektör organlara gönderen nöronlardır.
Bir nöronda sinir impulsunun oluşumu ve diğer bir nörona iletilmesi birbirini takip eden 4 olayla gerçekleşir.
1. Membran dinlenme potansiyeli
2. Aksiyon potansiyelinin oluşumu
3. İmpulsun akson boyunca iletilmesi
4. İmpulsun sinaps içinde yayılması
Membran dinlenme potansiyeli: Hücre membranlarının iki tarafındaki sıvının bileşimleri farklıdır. Hücre içi sıvı büyük miktarda K, çok az miktarda Cl iyonu ve organik metabolizma ara ürünü olan fosfatlar ve proteinlerden (hücre dışı sıvıya göre çok miktarda) oluşur. Hücre dışı sıvı ise Na, Cl ve glikoz bakımından zengindir. İki taraftaki sıvının temel iyonları (Na, K, Cl) ve negatif yüklü proteinleri farklı konsantrasyonda taşıması membran potansiyelini oluşturur. Nöronun dinlenme potansiyeli yaklaşık -70 mV’dur. Normal şartlarda (nöron sinyal göndermiyorsa) membran dinlenme potansiyeli devam ettirilir. Bu sabit potansiyel hücrenin dinlenme potansiyeli olarak kabul edilir. O halde dinlenme halinde olan bir hücrenin dinlenme potansiyeli hücre içi sıvının elektrik yükünün hücre dışı sıvının elektrik yüküne oranı şeklinde tanımlanabilir.
Bir hücrenin membran potansiyelinde herhangi bir uyaranla meydana gelen değişikliğe aksiyon potansiyeli denir. Bu değişiklik membran potansiyelini çok hızlı olarak negatiften (-70mV) pozitife (+40mV) ve tekrar negatife çevirir. Bir hücrenin membran potansiyelinde iyon değişikleri, membranın gerilmesi, basınca maruz kalması, mekaniksel olarak bozulması, ortamda kimyasal maddelerin bulunmasıyla değişiklik meydana gelir.
Bir sinir gövde ya da akson membranında aksiyon potansiyeli başlar başlamaz hücrenin iletken kısmının (akson) membranı boyunca terminal düğüme kadar iletilmesine impulsun yayılması denir.
– dışına hareketleri sonucunda zarda oluşan bir dizi potansiyel değişiklikleridir.
Aksiyon potansiyeli ile taşınan mesajlar bir nörondan diğerine sinapslardan geçer. Nöronların terminal kısımları (iletken) ve diğer nöronun üretken bölgesi ya da bir effektör hücre arasındaki temas noktaları sinapslardır. Sinir impulsu akson ucuna ulaştığı zaman transmitter maddeler sinaptik yarıktan geçer ve komşu nöronda yeni bir impuls meydana getirir veya effektör organdaki kas kontraksiyonları gibi özelleşmiş aktiviteler meydana getirir.
Deney
Kurbağadan çıkarılan sinir şeridi Ringer çözeltisi ile sürekli nemlendirin. Kurumasına izin vermeyin
Aşağıdaki düzeneği kurun.Sinir ile her bir iletken noktanın uygun şekilde temas etmesini sağlayın.
Sinir Demeti Aksiyon Potansiyelinin Kaydı: Bütün bir sinirden sinyal kaydı istendiği zaman elektrodları lifin içine yerleştirmek uygun olmaz. Genellikle kullanılan kayıt metodu iki elektrodu lifin dışına uygulamaktır. Elde edilen kayıt aşağıdaki nedenlerle iki fazlıdır: Aksiyon potansiyeli lifte yayılırken ilk elektroda erişip negatif yüklendiğinde; ikinci elektrod hala etkilenmemiştir. Bu bilgisayar ekranında negatif yönde bir kayıt alınmasına neden olur. Daha sonra, aksiyon potansiyeli sinirde aşağı yukarı yayılmaya devam ederken, birinci elektrodun altındaki membran repolarize olduğu zaman, ikinci elektrod negatiftir ve osiloskopta pozitif yönde kayıt alınır.
CAP eşik potansiyeli işaretleyin. Bir sinir demetinde uyarı oluştur en düşük uyarıcı potansiyeline CAP eşik potansiyeli denir. CAP artan uyarılar ile yeni sinirlerin uyarılmasına bağlı olarak artar( Tek bir sinir de ise artan bir uyarı ancak Aksiyon potansiyeli oluşturabilir.).
3.0 ms, başlayarak 2.5 ms, 2.0 ms, 1.9 ms, ve 0.1 adımlarla ardı ardınca aynı akım değerinde impuls verin. Artan frekansta yapılan iki uyarı sonunda oluşan 2. CAP piki en sonunda azalarak birinci pikin içine girer. Grafik üzerinde 2. CAP okunamadığı(birinci pik içine girdiği) en büyük inerval (zaman aralığına) mutlak reflatörü periyodu denir. Bu safhadaki sinir demeti açılacak yeni Na kanalları olmadığı ya da Na kanalları in aktif olduğu için 2. uyarı rağmen CAP oluşturmaz.
Yukarıdaki grafikte mutlak reflektörü zamanı belirleyin. Uyarı frekansı artıkça 2. CAP potansiyelinin (logaritmik olarak) azaldığını dikkat edin.
Nöro chamberda iki adet almaç sinir şeridinde meydana gelen CAP ölçmektedir. İki almacın arasındaki mesafe ölçülebilir(Siyah anotlar arasındaki mesafe) Power lap sistemi iki almaç arasındaki piklerin ne kadar süre ile farklı olduğu gösteri. Kısaca yol ve süre belli ise sinir demetinde hızın ne olduğu hesaplanabilir. Motor sinir şeritlerinde ortalama hızın 30-50 m/s olması normaldir.
Genel Biyoloji
-
Protista Alemi ve Genel Özellikleri
-
Hücrelerdeki farklı ve benzer yapılar
-
Ses Nedir ? Ses Nasıl Oluşur?
-
Kültürü Yapılan Fitoplankton Türleri Nelerdir?
-
Apoptoz: Programlı Hücre Ölümü Nedir?
-
Ribozom ve Protein Sentezi
-
Mikrotübüller ve İplikçikler
-
Hücre Zarları
-
Lipid Çift-Katmanın Keşfi
-
Biyoreaktör
-
Telomerler ve İnsan Telomerinin Kristalik Yapısı
-
Hücre Biyolojisinin Tarihsel Gelişimi
-
Hücre biyolojisi nedir ?
-
Biyolojik Çeşitlilik Nedir ?
-
Sinir Sistemi Yapısında Bulunan Hücre Tipleri ve Özellikleri Nelerdir?