Мышечное сокращение: Раскрытие механизма миозина и актина
Подробное описание механизма сокращения мышц, основанное на взаимодействии миозиновых и актиновых нитей с использованием энергии АТФ. Проливает свет на детали процесса, от изменений в структуре саркомеров до роли кальция и АТФ в инициации и завершении сокращения.
Саркомеры, миозин и актин: Секрет сокращения мышц
Что такое саркомер и из чего он состоит?
Саркомер - это основная сократительная единица мышечных волокон, состоящая из двух типов белковых нитей: толстых нитей миозина и тонких нитей актина. Миозиновые нити расположены в центре саркомера, а актиновые нити примыкают к Z-дискам по краям саркомера.
Как происходит сокращение саркомера?
При сокращении мышцы миозиновые головки цепляются к актиновым нитям и, потребляя энергию АТФ, тянут актиновые нити к центру саркомера. Это приводит к укорочению саркомера и, соответственно, сокращению всего мышечного волокна. Ключевую роль в этом процессе играют изменения конформации (формы) миозиновых головок.
Какова роль кальция и АТФ в механизме сокращения?
Кальций, высвобождаемый в ответ на нервный импульс, открывает доступ миозиновых головок к актиновым нитям. АТФ же обеспечивает энергию, необходимую для изменения конформации миозиновых головок и их взаимодействия с актином. Расщепление АТФ миозиновыми головками приводит к высвобождению энергии, которая используется для сокращения.
Что происходит с мышцами после смерти?
После смерти, когда запасы АТФ истощаются, а кальций начинает вытекать, миозиновые головки оказываются постоянно связанными с актином, приводя к трупному окоченению - стойкому сокращению мышц. Это происходит потому, что без новых молекул АТФ миозин не может отсоединиться от актина и мышцы остаются в напряженном состоянии.