Kateri dogodki so vključeni v krčenje mišic na celični in molekularni ravni?

Krčenje mišic je kompleksen proces, ki vključuje medsebojno delovanje več beljakovin v mišičnih celicah. Primarna proteina, ki sodelujeta pri krčenju mišic, sta aktin in miozin, ki sta urejena v ponavljajoče se enote, imenovane sarkomere. Proces krčenja mišic lahko povzamemo z naslednjimi celičnimi in molekularnimi dogodki:

1. Sklop vzbujanja in krčenja :Proces mišične kontrakcije se sproži z električnim signalom, imenovanim akcijski potencial. Ko akcijski potencial doseže mišično celico, sproži sproščanje kalcijevih ionov iz sarkoplazemskega retikuluma, notranjega skladišča kalcija v celici.

2. Vezava kalcija na troponin :Povečanje koncentracije kalcija v mišični celici povzroči, da se kalcijevi ioni vežejo na beljakovino, imenovano troponin, ki se nahaja na tankem filamentu (aktinu). Ta vezava inducira konformacijsko spremembo troponina, ki izpostavi vezavno mesto na molekuli aktina.

3. Veza miozinske glave na aktin :Konformacijska sprememba troponina omogoča, da se miozinska glava, globularna regija miozinske molekule, veže na izpostavljeno vezavno mesto na aktinskem filamentu. Ta interakcija tvori prečni most med tankimi in debelimi filamenti.

4. Power Stroke :Ko se miozinska glava veže na aktin, je podvržena konformacijski spremembi, ki potegne tanek filament proti središču sarkomere. To gibanje je znano kot močni udarec in ustvarja silo, potrebno za krčenje mišic.

5. Izdaja ADP in vezava Pi :Po zagonu moči se iz miozinske glave sprostita ADP in anorganski fosfat (Pi), ki sta produkta hidrolize ATP. Ta korak pripravi miozinsko glavo za naslednji cikel kontrakcije.

6. Vezava ATP na miozin :ATP se veže na miozinsko glavo, kar povzroči, da se odcepi od aktinskega filamenta. Ta ločitev ponastavi miozinsko glavo za nov krog vezave in udarca moči.

7. Sprostitev :Ko se akcijski potencial konča, se kalcijevi ioni aktivno prenašajo nazaj v sarkoplazemski retikulum s kalcijevimi črpalkami, kar zniža koncentracijo kalcija v mišični celici. Zmanjšanje ravni kalcija povzroči vrnitev troponina v prvotno konformacijo in blokira vezavno mesto na aktinu. Brez vezanega miozina se tanki filamenti vrnejo v prvotni položaj in sprostijo mišico.

Zaporedje teh celičnih in molekularnih dogodkov se med krčenjem mišic hitro ponavlja, kar mišicam omogoča ustvarjanje sile in gibanja.