WEBVTT

NOTE Bölüm sınırları gerçek ses sürelerinden ölçülür; bölüm içi altyazı zamanları yaklaşık eşlemedir.

1
00:00:00.000 --> 00:00:07.830
EG Campus. Hücre zarında taşıma ve sıvı bölmeleri. Bu kayıt, mevcut kaynaklı bölüm metninin bilgisayarın Türkçe sentetik sesiyle

2
00:00:07.830 --> 00:00:15.659
okunmasıdır. İnsan konuşmacı kaydı değildir. Çalışma hedefleri. Bu bölümde Zarın seçici geçirgenliğini maddenin yükü, çözünürlüğü ve protein yollarıyla

3
00:00:15.659 --> 00:00:23.489
açıklar.. Difüzyon ile aktif taşıma arasındaki yön ve enerji farkını kurar.. Birincil ve ikincil aktif taşımanın enerji bağlantısını

4
00:00:23.489 --> 00:00:31.318
ayırır.. Osmoz ve tonisiteyi belirtilen zar ve basınç varsayımlarıyla yorumlar.. Hücre içi, interstisyel sıvı ve plazma sınırlarını doğru

5
00:00:31.318 --> 00:00:39.148
eşleştirir.

6
00:00:39.148 --> 00:00:48.248
1. Zar, duvar değil seçici bir arayüzdür. Hücre zarı, hücrenin içiyle dışını ayırır; fakat bu ayırma bütün maddelerin

7
00:00:48.248 --> 00:00:57.349
geçişini tamamen durdurmaz. Lipitlerin iki tabaka oluşturması, suyla iyi etkileşen ve suyla daha az etkileşen kısımların yerleşimine bağlıdır.

8
00:00:57.349 --> 00:01:06.450
Bu yapı bazı küçük, yüksüz ve lipitte çözünebilen moleküllere görece uygun bir geçiş yolu sunarken iyonlara ve birçok

9
00:01:06.450 --> 00:01:15.550
polar maddeye aynı kolaylığı sağlamaz. Dolayısıyla “küçük olan her şey serbestçe geçer” kuralı doğru değildir. Zarın içine yerleşmiş

10
00:01:15.550 --> 00:01:24.651
proteinler geçiş, algılama, bağlanma ve hücresel iletişim gibi farklı işlevler görür. Bir kanalı, içinden belirli iyonların geçebildiği bir

11
00:01:24.651 --> 00:01:33.752
yol olarak düşünebilirsiniz. Bir taşıyıcı ise bir maddeyi bağlayıp yapısal değişikliklerle diğer tarafa geçirebilir. Bu benzetmeler proteinlerin canlı

12
00:01:33.752 --> 00:01:42.852
bir kapıcı gibi karar verdiği anlamına gelmez; geçişi protein yapısı, bağlanma koşulları ve fiziksel kuvvetler belirler. Bir zarı

13
00:01:42.852 --> 00:01:51.953
öğrenirken üç soruyu birlikte sorun: Madde zarın lipit kısmından geçebiliyor mu? Uygun protein yolu var mı? Geçişi hangi

14
00:01:51.953 --> 00:02:01.054
kuvvet sürüklüyor? Yalnız ilk soruya yanıt vermek mekanizmayı tamamlamaz. Örneğin bir iyon için kanalın varlığı yeterli değildir; kanalın

15
00:02:01.054 --> 00:02:10.154
açık olması ve elektro-kimyasal koşullar da önemlidir. Aynı zar, farklı maddelere farklı geçirgenlik gösterebildiği için hücrenin bileşimini çevresinden

16
00:02:10.154 --> 00:02:19.255
farklı tutmaya katkı sağlar. Bu seçicilik hücrenin değişmez değil, düzenlenebilir bir sınırı olduğunu gösterir.

17
00:02:19.255 --> 00:02:28.522
2. Difüzyon ve iyonlar için iki kuvvet. Tanecikler sürekli hareket eder. Bir maddenin iki taraftaki derişimi farklıysa ve

18
00:02:28.522 --> 00:02:37.788
uygun geçiş yolu varsa, çok sayıda taneciğin hareketinin toplamında yüksek derişimden düşük derişime doğru net geçiş görülebilir. Bu,

19
00:02:37.788 --> 00:02:47.055
taneciklerin yalnız tek yönde hareket ettiği anlamına gelmez. Her iki yönde hareket sürerken bir yöndeki toplam daha büyük

20
00:02:47.055 --> 00:02:56.322
olur. Derişim farkı azaldıkça, diğer koşullar aynıysa net akışın itici etkisi de azalabilir. Yüksüz bir maddeyi basit modelde

21
00:02:56.322 --> 00:03:05.589
derişim farkıyla inceleyebiliriz. İyonlarda ise elektriksel kuvveti de eklemek gerekir. Pozitif bir iyon, elektriksel olarak daha negatif tarafa

22
00:03:05.589 --> 00:03:14.855
çekilebilir; aynı zamanda kendi derişim farkının etkisi altındadır. Bu iki etki aynı yönde olabilir veya birbirine karşı koyabilir.

23
00:03:14.855 --> 00:03:24.122
Elektro-kimyasal gradyan ifadesi, derişim ve elektriksel katkıların birlikte değerlendirilmesini anlatır. Yalnız “içeride daha az var” bilgisi her iyon

24
00:03:24.122 --> 00:03:33.389
için yönü kesinleştirmeyebilir. Bir düşünce deneyinde iyonun derişim etkisi içeri, elektriksel etkisi dışarı yönelsin. Net geçişi belirlemek için

25
00:03:33.389 --> 00:03:42.655
etkilerin göreli büyüklükleri gerekir. Verilmeyen bilgiyi varsayarak kesin sonuç yazmak yerine modelin eksik koşulunu belirtin. Ayrıca zar iyon

26
00:03:42.655 --> 00:03:51.922
için geçirimsizse güçlü bir gradyan bulunsa bile o yol üzerinden geçiş gerçekleşmez. Sürükleyici kuvvetin bulunması ile geçiş yolunun

27
00:03:51.922 --> 00:04:01.189
bulunması ayrı gerekliliklerdir. Bu ayrım, daha sonra nöron zarındaki elektriksel olayları anlamanın da temelidir.

28
00:04:01.189 --> 00:04:10.426
3. Kolaylaştırılmış geçişin protein bağımlılığı. Bazı maddelerin zar geçişi protein aracılığıyla gerçekleşir ve kendi elektro-kimyasal gradyanlarının aşağı yönünde

29
00:04:10.426 --> 00:04:19.663
ilerler. Bu durumda kolaylaştırılmış difüzyondan söz ederiz. Protein kullanılması, mekanizmanın otomatik olarak aktif taşıma olduğu anlamına gelmez. Sınıflandırma

30
00:04:19.663 --> 00:04:28.900
için maddenin hangi yönde taşındığına ve enerjiyle nasıl bağlandığına bakılmalıdır. Kanal ya da taşıyıcı kullanımı tek başına bu

31
00:04:28.900 --> 00:04:38.137
ayrımı yapmaya yetmez. Taşıyıcı aracılı geçişte bağlanabilecek taşıyıcı sayısı ve bir taşıyıcının birim zamanda tamamladığı çevrim sayısı sınırlıdır.

32
00:04:38.137 --> 00:04:47.375
Bu nedenle derişimi artırmak geçiş hızını başlangıçta artırırken, taşıyıcıların büyük kısmı meşgul olduğunda artış giderek sınırlanabilir. Bu doyma

33
00:04:47.375 --> 00:04:56.612
düşüncesi özellikle taşıyıcı mekanizmaları için yararlıdır. Her kanal akışını aynı basit doyma eğrisiyle açıklamak veya bütün pasif geçişleri

34
00:04:56.612 --> 00:05:05.849
sınırsız saymak uygun değildir. Bir sınıf grafiğinde yatay ekseni madde derişimi, düşey ekseni taşıma hızı olarak seçin. Taşıyıcı

35
00:05:05.849 --> 00:05:15.086
sayısı, sıcaklık ve diğer koşullar değişmeden bırakılmışsa, hızın üst sınıra yaklaşmasını taşıyıcının kapasitesiyle ilişkilendirebilirsiniz. Fakat grafikten doğrudan hücrenin

36
00:05:15.086 --> 00:05:24.323
bütün metabolik durumunu çıkaramazsınız. Aynı zamanda geçişi sağlayan proteinlerin seçiciliği de önemlidir; bir maddenin yolu başka bir madde

37
00:05:24.323 --> 00:05:33.560
için uygun olmayabilir. Bu nedenle “protein var, bütün maddeler geçer” yorumu da “protein var, mutlaka ATP harcanır” yorumu

38
00:05:33.560 --> 00:05:42.798
kadar eksiktir.

39
00:05:42.798 --> 00:05:52.181
4. Birincil aktif taşıma ve gradyanın korunması. Bir maddeyi kendi elektro-kimyasal gradyanına karşı taşımak için enerjiyle bağlantılı bir

40
00:05:52.181 --> 00:06:01.565
mekanizma gerekir. Birincil aktif taşımada taşıyıcının işi doğrudan ATP hidrolizi gibi bir enerji kaynağıyla bağlanır. Sodyum-potasyum ATPazı bu

41
00:06:01.565 --> 00:06:10.948
başlığın temel örneğidir. Bir çevrimde üç sodyum iyonunu hücre dışına, iki potasyum iyonunu hücre içine taşıyarak iyon dağılımlarının

42
00:06:10.948 --> 00:06:20.332
korunmasına katkıda bulunur. Bu oranı bütün taşıyıcıların ortak kuralı gibi kullanmamak gerekir. Pompanın çevrimi, yalnız iyon adlarını ezberlemekten

43
00:06:20.332 --> 00:06:29.715
daha fazlasını içerir. Protein belirli iyonları bağlar, enerjiyle bağlantılı yapısal değişiklik geçirir ve iyonları diğer tarafta bırakır. Böylece

44
00:06:29.715 --> 00:06:39.099
zarın iki yanında farklı iyon derişimleri sürdürülebilir. Üç pozitif yükün dışarı, iki pozitif yükün içeri taşınması çevrim başına

45
00:06:39.099 --> 00:06:48.482
bir pozitif yükün net olarak dışarı taşınması demektir. Bu elektriksel katkı, zarın diğer iyon geçirgenliklerinden ayrı olarak düşünülmelidir.

46
00:06:48.482 --> 00:06:57.866
Gradyanların korunması, hücrenin bütün zar olaylarının pompa tarafından doğrudan oluşturulduğu anlamına gelmez. Açık kanallardan geçen iyonlar kısa süreli

47
00:06:57.866 --> 00:07:07.249
elektriksel değişimleri oluşturabilir; pompa ise bu akışların dayandığı dağılımların uzun süre korunmasına katkı verir. Bir akış yolu ile

48
00:07:07.249 --> 00:07:16.633
gradyanı sürdüren mekanizmayı ayırmak önemlidir. Enerji kullanımının azalmasının etkileri de zamana bağlı olabilir. Başlangıçta mevcut bir gradyan bulunması,

49
00:07:16.633 --> 00:07:26.016
onun enerji olmadan süresiz korunacağı sonucunu desteklemez.

50
00:07:26.016 --> 00:07:35.714
5. İkincil aktif taşıma: Enerjinin bağlantısı. İkincil aktif taşımada bir maddenin kendi gradyanı boyunca hareketi, başka bir maddenin

51
00:07:35.714 --> 00:07:45.412
gradyanına karşı taşınmasına bağlanır. Taşıyıcının her çevriminde ATP'yi doğrudan parçalaması şart değildir. Buna rağmen bütün düzen enerjiyle ilişkisiz

52
00:07:45.412 --> 00:07:55.110
değildir. Sürükleyici iyon gradyanı daha önce enerji harcayan mekanizmalarla oluşturulmuş ve korunuyor olabilir. “Doğrudan ATP kullanmıyor” ile “enerji

53
00:07:55.110 --> 00:08:04.808
gereksinimi yok” ifadeleri aynı anlamda değildir. Sodyumun hücre içine geçmeye elverişli gradyanını düşünün. Uygun bir eş taşıyıcıda bu

54
00:08:04.808 --> 00:08:14.506
geçiş, başka bir maddenin hücre içine taşınmasıyla bağlanabilir. İki madde aynı yönde taşınıyorsa birlikte taşıma ya da simport

55
00:08:14.506 --> 00:08:24.204
terimi kullanılır. Karşıt yönlerde taşınmaları antiport olarak adlandırılır. Bu adlar yön ilişkisini anlatır; tek başına mekanizmanın bütün enerji

56
00:08:24.204 --> 00:08:33.902
ayrıntılarını açıklamaz. Hangi maddenin gradyanının enerji sağladığını ayrıca belirlemek gerekir. Bir şema çizerken iki ayrı oku gösterin. Birinci

57
00:08:33.902 --> 00:08:43.600
ok, sürükleyici maddenin aşağı gradyan hareketidir. İkinci ok, bu harekete bağlanan maddenin taşınmasıdır. Ardından sürükleyici gradyan azalsa ne

58
00:08:43.600 --> 00:08:53.298
olacağını sorun. Başka koşullar aynıyken bağlı taşıma da sınırlanabilir. Bu düşünce deneyi, taşıyıcının çalışmasını yalnız protein miktarıyla açıklamanın

59
00:08:53.298 --> 00:09:02.996
neden eksik olduğunu gösterir. Geçiş yolunun varlığı, bağlanma ve enerji sağlayan gradyanın uygunluğu birlikte değerlendirilmelidir. Gerçek hücrelerde birden

60
00:09:02.996 --> 00:09:12.694
fazla taşıyıcı bulunduğundan, tek bir şema bütün madde hareketlerini temsil etmez.

61
00:09:12.694 --> 00:09:22.048
6. Osmoz, osmolalite ve tonisiteyi ayırmak. Osmoz, seçici geçirgen bir sınır üzerinden suyun net hareketini anlatır. Basit bir

62
00:09:22.048 --> 00:09:31.402
modelde zar suya geçirgen, çözünen maddeye geçirimsiz olsun; başlangıç hidrostatik basınçları da eşit olsun. İki tarafta geçirimsiz tanecik

63
00:09:31.402 --> 00:09:40.757
derişimi farklıysa suyun net hareketi daha yüksek tanecik derişimi bulunan tarafa yönelir. Hareketin sonucunda hacimler ve derişimler değişir;

64
00:09:40.757 --> 00:09:50.111
oluşan basınç farkı da son durumu etkileyebilir. Bu nedenle yalnız başlangıç yönüyle bütün zaman sürecini karıştırmayın. Osmolalite, bir

65
00:09:50.111 --> 00:09:59.466
kilogram çözücü başına osmotik tanecik miktarıyla ilişkilidir. Tonisite ise bir çözeltinin belirli bir hücrenin hacmi üzerinde oluşturduğu kalıcı

66
00:09:59.466 --> 00:10:08.820
etkiyi tartışır ve zardan etkili biçimde geçemeyen tanecikler önem kazanır. Aynı toplam tanecik derişimine sahip iki çözelti, maddelerin

67
00:10:08.820 --> 00:10:18.174
zar geçirgenlikleri farklıysa hücre hacmi üzerinde aynı etkiyi oluşturmayabilir. Bu ayrımda hem hangi zarın incelendiği hem de gözlem

68
00:10:18.174 --> 00:10:27.529
süresi önemlidir. Bir hücrenin dışında etkili geçirimsiz tanecik derişimi daha yüksekse, verilen basit koşullarda su hücreden dışarı yönelir

69
00:10:27.529 --> 00:10:36.883
ve hücre küçülme eğilimindedir. Dışarıdaki etkili derişim daha düşükse su içeri yönelir. Ancak gerçek hücrenin başka taşıma ve

70
00:10:36.883 --> 00:10:46.237
hacim düzenleme süreçleri de bulunabilir. Öğretim sorusu bu katkıları dışlıyorsa bunu açıkça söylemelidir. Buradan kişiye ne kadar sıvı

71
00:10:46.237 --> 00:10:55.592
verilmesi gerektiği gibi bir sonuç çıkarılmaz; konu, belirtilen sınır ve varsayımlar altında su hareketinin mekanizmasıdır.

72
00:10:55.592 --> 00:11:04.575
7. Sıvı bölmeleri: Aynı su, farklı sınırlar. Vücut suyunu kavramsal olarak hücre içi ve hücre dışı bölmelerde inceleyebiliriz.

73
00:11:04.575 --> 00:11:13.559
Hücre içi sıvı, hücre zarlarının iç tarafındaki sıvıyı kapsar. Hücre dışı sıvının önemli bölümleri interstisyel sıvı ve plazmadır.

74
00:11:13.559 --> 00:11:22.543
İnterstisyel sıvı hücreler arasındaki ortamı, plazma ise damar içindeki kanın sıvı kısmını ifade eder. Kan hücrelerinin içindeki sıvıyı

75
00:11:22.543 --> 00:11:31.527
plazmayla aynı bölme saymak bu ayrımı bozar. Bu bölmeleri ayıran sınırlar aynı değildir. Hücre içi ile dışı arasında

76
00:11:31.527 --> 00:11:40.510
hücre zarı vardır. Plazma ile interstisyel sıvı arasındaki geçişlerse damar duvarının özellikleriyle ilişkilidir. Bu iki sınırın bütün maddelere

77
00:11:40.510 --> 00:11:49.494
aynı geçirgenliği gösterdiğini varsayamayız. Bir maddenin hücre zarını aşmasıyla kılcal damar sınırından geçmesi bu yüzden ayrı sorulardır. Bölmelerin

78
00:11:49.494 --> 00:11:58.478
bileşimindeki farklılıklar da sınırlar ve taşıma süreçleriyle birlikte açıklanır. Şemada büyük bir dış çemberin içine hücre içi ve

79
00:11:58.478 --> 00:12:07.461
hücre dışı alanları yerleştirin; hücre dışı alanı plazma ve interstisyel olarak ayırın. Yüzdelerle verilen basit ders örnekleri hesap

80
00:12:07.461 --> 00:12:16.445
yapmayı kolaylaştırır, fakat herkes için değişmez bir hacim ölçütü değildir. Toplam su ve bölme oranları bireyin özelliklerine ve

81
00:12:16.445 --> 00:12:25.429
koşullara göre değişebilir. Bir problem belirli oranlar veriyorsa, sonucu yalnız o model için hesaplayın. Bölme adını, sınırın türünü

82
00:12:25.429 --> 00:12:34.413
ve maddenin özelliğini birlikte yazmak, ezberlenen hacimlerden daha sağlam bir mekanizma bilgisi sağlar.

83
00:12:34.413 --> 00:12:43.414
8. Veziküller ve bütünleşik madde hareketi. Zardan geçiş yalnız tek tek moleküllerin kanal veya taşıyıcı üzerinden ilerlemesiyle sınırlı

84
00:12:43.414 --> 00:12:52.415
değildir. Endositozda zarın bir bölümü içeri doğru biçimlenerek içeri alınan maddeyi bir vezikül içinde sınırlar. Ekzositozda hücre içindeki

85
00:12:52.415 --> 00:13:01.416
bir vezikül zarla birleşir ve içeriğini dış ortama bırakır. Bu süreçler, büyük içeriklerin veya paketlenmiş salgıların taşınmasında önemlidir.

86
00:13:01.416 --> 00:13:10.418
Taşıma sırasında vezikül içeriği ile sitoplazmanın doğrudan aynı ortam sayılmaması gerekir. Bir salgı hücresini kavramsal olarak düşünün. Hücre,

87
00:13:10.418 --> 00:13:19.419
bir ürünü sentezler ve uygun veziküllere paketler. Salgı sinyaliyle vezikülün hücre zarıyla birleşmesi, ürünün dışarı çıkmasını sağlar. Bu,

88
00:13:19.419 --> 00:13:28.420
ürünün lipit tabakada çözünüp basit difüzyonla geçmesiyle aynı mekanizma değildir. Zar yapısının düzenlenmesi, vezikül hareketi ve birleşme süreçleri

89
00:13:28.420 --> 00:13:37.421
de işin parçasıdır. Bir sınav sorusunda yalnız “madde dışarı çıktı” bilgisinden hangi yolun kullanıldığını kesinleştirmek mümkün olmayabilir. Bölümün

90
00:13:37.421 --> 00:13:46.422
bütün mekanizmalarını bir hücre çizimi üzerinde birleştirin. Küçük yüksüz bir molekül için lipit yolu, iyon için uygun protein

91
00:13:46.422 --> 00:13:55.424
yolu, gradyana karşı taşınan madde için enerji bağlantısı ve paketli içerik için vezikül yolu ayrı gösterilsin. Sonra her

92
00:13:55.424 --> 00:14:04.425
okun yanına hangi bilginin gerekli olduğunu yazın: geçirgenlik, gradyan, taşıyıcı veya enerji gibi. Bir hareketin net yönü ancak

93
00:14:04.425 --> 00:14:13.426
bu koşullar belirtildiğinde gerekçelendirilebilir. Böylece mekanizma adları birbirinden kopuk etiketler olmaktan çıkar; hücrenin iç ortamını nasıl oluşturduğunu açıklayan

94
00:14:13.426 --> 00:14:22.427
ilişkiler haline gelir.

95
00:14:22.427 --> 00:14:31.591
Gerekçeli örnek 1. Aynı basınçta iki bölme yalnız suya geçirgen bir zarla ayrılmıştır. A tarafında geçirimsiz tanecik derişimi

96
00:14:31.591 --> 00:14:40.755
180, B tarafında 270 model birimidir. Su geçişinin başlangıç yönünü gerekçelendirin. Yalnız bu bilgilerle son hacimler hesaplanabilir mi?

97
00:14:40.755 --> 00:14:49.919
Su başlangıçta A tarafından B tarafına net geçiş gösterir; B tarafındaki geçirimsiz tanecik derişimi daha yüksektir. Hareket sırasında

98
00:14:49.919 --> 00:14:59.083
derişimler, hacimler ve basınç ilişkileri değişebilir. Başlangıç hacimleri, toplam tanecik miktarları ve sınırın mekanik koşulları verilmediği için son

99
00:14:59.083 --> 00:15:08.247
hacimler tek bir sayıyla hesaplanamaz. Bu, müdahale veya sıvı tedavisi modeli değildir.

100
00:15:08.247 --> 00:15:16.778
Gerekçeli örnek 2. Kurgusal bir eğitim modelinde toplam sıvı 36 L, hücre içi sıvı toplamın üçte ikisi ve

101
00:15:16.778 --> 00:15:25.309
plazma hücre dışı sıvının üçte biridir. Hücre içi, hücre dışı, plazma ve kalan interstisyel hacmi hesaplayın. Hücre içi

102
00:15:25.309 --> 00:15:33.839
= 36 × 2/3 = 24 L; hücre dışı = 36 − 24 = 12 L; plazma =

103
00:15:33.839 --> 00:15:42.370
12/3 = 4 L; kalan interstisyel hacim = 12 − 4 = 8 L. Toplam 24 + 4

104
00:15:42.370 --> 00:15:50.900
+ 8 = 36 L olarak korunur. Model hücre dışı sıvıyı yalnız bu iki alt bölmeyle temsil eder;

105
00:15:50.900 --> 00:15:59.431
oranlar bireylere uygulanacak normal değerler değildir.

106
00:15:59.431 --> 00:16:08.652
Sık karıştırılan nokta. Bir taşıma proteini kullanılıyorsa geçiş mutlaka aktiftir; ATP doğrudan kullanılmıyorsa enerjiyle bağlantı yoktur. Düzeltme: Protein

107
00:16:08.652 --> 00:16:17.872
aracılı aşağı gradyan geçişi kolaylaştırılmış difüzyon olabilir. İkincil aktif taşımada doğrudan ATP hidrolizi taşıyıcının işi olmayabilir; enerji başka

108
00:16:17.872 --> 00:16:27.093
bir maddenin, enerji harcanarak korunan gradyanı üzerinden aktarılır.

109
00:16:27.093 --> 00:16:33.887
Kendini kontrol et. Bölümü kendi cümlelerinle anlat. Sonra EG Campus bölümündeki soruları çöz, gerekçeni açıklamalarla karşılaştır. Kaynakça ve

110
00:16:33.887 --> 00:16:40.681
soru çözümleri bölüm sayfasında bulunur.