М’язи: скорочення, молекулярний механізм.

Безліч експериментальних даних, отриманих із застосуванням електронної мікроскопії, узгоджується з наступною моделлю молекулярного механізму відносного зсуву товстих і тонких філаментів при скороченні м’яза.

Міозінових головка на товстому філаменти з приєднаними до неї продуктами попереднього гідролізу АТФ (АДФ і неорганічний фосфат) змінює своє положення і впритул наближається до сусідньої актиновой субодиниці. Це переміщення, мабуть, пояснюється випадкової дифузією і передбачає певну гнучкість молекули міозину. Як тільки відбувається з’єднання міозину з актином, АДФ і неорганічний фосфат звільняються, змушуючи міозінових головку нахилятися і таким чином тягнути за собою товстий філамент. У самому кінці цього робочого ходу до міозіновой голівці приєднується нова молекула АТФ, що призводить до відділення головки від актину. Що відбувається потім гідроліз АТФ відновлює вихідну конформацію міозіновой молекули, після чого її голівка готова вступити в наступний цикл.

Таким чином, кожна міозінових головка як би крокує уздовж прилежащего актинового філамента. У певний момент циклу своїх конформаційних змін вона впирається в Актинові філаменти і змушує його зміщуватися відносно товстого філамента. У ті періоди, коли дана міозінових головка відділена від актиновой нитки, останню продовжують зрушувати інші головки, що входять до складу того ж самого товстого філамента, так що в кожен момент часу в сокращающейся м’язі тільки частина міозінових головок товстого філамента прикріплена до Актинові філаменти, інші ж залишаються вільними. Кожен товстий філамент містить близько 500 міозінових головок і кожна з них при швидкому скороченні м’яза здійснює близько 5 кроків – циклів в секунду.

М’язи: скорочення, роль іонів кальцію

Всі скелетні м’язи знаходяться під контролем волі і скорочуються тільки при отриманні сигналу від відповідних мотонейронів. Нервові імпульси індукують в цитоплазматичної мембрані потенціал дії, і електричне збудження поширюється по каналах, які утворені впячивание клітинної мембрани – за так званими Т-трубочках, які оточують кожну міофібрил в області Z-дисків. Тут електричний сигнал передається на саркоплазматический ретикулум – систему розгалужених, сполучених між собою сплощені бульбашок (особлива форма ендоплазматичного ретикулума), яка охоплює кожну міофібрілу подібно сітчастих панчохах.

У момент активації електричним імпульсом, що прийшли по Т-трубочках, саркоплазматический ретикулум викидає в цитозоль великі кількості іонів кальцію, запасених в бульбашках. Різке підвищення концентрації вільного кальцію ініціює скорочення міофібрил. Так як сигнал доходить до саркомера за кілька мілісекунд, все міофібріли м’язової клітини скорочуються одночасно.

Comments are closed.