fizjologia

Skurcz mięśni

Miozyna, ATP i skurcz mięśni

Mięśnie szkieletowe można porównać do silnika, zdolnego do przekształcania energii chemicznej, dostarczanej przez ATP, w energię mechaniczną, działając na układ dźwigni szkieletowych o dobrej wydajności (nie więcej niż 30-50% tej energii to rozproszone jako ciepło). Rezultatem tej endergicznej reakcji jest skurcz mięśni.

Każda cząsteczka miozyny ma dwa miejsca wiązania, jedno dla cząsteczki ATP i jedno dla aktyny. Jego aktywność ATPazy pozwala hydrolizować ATP na ADP + nieorganiczny fosforan i wykorzystywać energię opracowaną do generowania ruchu. Wszystko dzieje się w cyklu zdarzeń molekularnych:

  1. Zakotwiczenie ATP w specyficznym miejscu wiązania na głowie miozyny prowadzi do oddzielenia tego ostatniego od cząsteczki G-Actina
  2. ATP związany z głową miozyny jest hydrolizowany do ADP i nieorganicznego fosforanu (Pi); oba produkty pozostają zakotwiczone tutaj; aby umożliwić tę reakcję, obecność magnezu wydaje się konieczna.
  3. Energia uwalniana przez hydrolizę ATP indukuje obrót głowy miozyny, która ładując się energią potencjalną, słabo wiąże się z cząsteczką G-aktyny pod kątem 90 °.
  4. Uwalnianie nieorganicznego fosforanu powoduje zmianę konformacyjną w głowie miozyny, wytwarzając tzw. Lina (filament aktynowy) jest więc ciągnięta w kierunku środka sarkomeru, czyli w kierunku linii M.
  5. Głowica miozyny uwalnia również cząsteczkę ADP i pozostaje mocno zakotwiczona w aktynie, w stanie rygoru, który trwa tylko kilka chwil, zanim cykl zacznie się od nowa z kolejnym wiązaniem miozyna-ATP.
Mechanizm MUSCULAR CONTRACTION z: www.sci.sdsu.edu/movies/actin_myosin.html