Как се свиват и отпускат мускулите?
Мускулите се свиват и отпускат чрез сложен процес, включващ взаимодействието на няколко протеина, предимно актин и миозин. Ето опростен преглед на процеса:
1. Стимулиране :Процесът започва, когато нервен импулс достигне мускула, задействайки освобождаването на калциеви йони (Ca2+) от специализирани структури, наречени саркоплазмен ретикулум.
2. Свързване на калций :Калциевите йони се свързват със специфични рецептори на повърхността на миофиламентите, които са тънки нишки, направени от актин и други протеини.
3. Активиране на главата на миозина :Свързването на калциевите йони причинява конформационна промяна в миозиновата глава, която съдържа глобуларен домен, известен като групата на миозиновата глава. Тази промяна разкрива местата на свързване на миозиновата глава, което му позволява да взаимодейства с актиновите нишки.
4. Напречен мост :Миозиновата глава се свързва със специфично място на актинова нишка, образувайки напречен мост между дебелите (миозинови) и тънките (актинови) нишки. АТФ, енергийната молекула на клетката, се свързва с миозиновата глава.
5. Мощност :Хидролизата на АТФ осигурява енергия за "мощния удар", при който миозиновата глава претърпява конформационна промяна, издърпвайки актиновата нишка към центъра на саркомера (повтарящата се единица на мускула). Това плъзгащо се движение на актиновите нишки е това, което причинява мускулна контракция.
6. Отделяне на миозин :След силовия удар миозиновата глава се отделя от актиновата нишка и се връща към първоначалната си конформация.
7. Релаксация :Релаксацията настъпва, когато калциевите йони се изпомпват обратно в саркоплазмения ретикулум, намалявайки концентрацията на калций в мускулните влакна. Това кара миозиновите глави да се отделят от актиновите нишки, което им позволява да се плъзнат обратно в първоначалните си позиции. Мускулното влакно се отпуска и цикълът може да се повтори при получаване на нов нервен импулс.
Тази последователност от събития, включваща образуване на кръстосани мостове, силови удари и отделяне, продължава, докато мускулната контракция спре. Честотата на тези цикли определя силата и продължителността на мускулната контракция.
