Muskelsammandragning är en komplex process som involverar interaktion mellan flera proteiner i muskelceller. De primära proteinerna som är involverade i muskelkontraktion är aktin och myosin, som är ordnade i upprepade enheter som kallas sarkomerer. Processen med muskelkontraktion kan sammanfattas av följande cellulära och molekylära händelser:
1. Excitation-kontraktionskoppling :Processen med muskelkontraktion initieras av en elektrisk signal som kallas en aktionspotential. När en aktionspotential når muskelcellen utlöser den frisättningen av kalciumjoner från det sarkoplasmatiska retikulum, cellens inre kalciumlagring.
2. Kalciumbindning till Troponin :Ökningen av kalciumkoncentrationen i muskelcellen gör att kalciumjoner binder till ett protein som kallas troponin, som finns på den tunna tråden (aktin). Denna bindning inducerar en konformationsförändring i troponin, vilket exponerar ett bindningsställe på aktinmolekylen.
3. Myosinhuvudet binder till aktin :Konformationsförändringen i troponin gör att myosinhuvudet, en globulär region av myosinmolekylen, kan binda till det exponerade bindningsstället på aktinfilamentet. Denna interaktion bildar en korsbro mellan de tunna och tjocka filamenten.
4. Power Stroke :När myosinhuvudet binder till aktin, genomgår det en konformationsförändring, vilket drar det tunna glödtråden mot mitten av sarkomeren. Denna rörelse är känd som kraftslaget och genererar den kraft som krävs för muskelkontraktion.
5. ADP Release och Pi-bindning :Efter kraftslaget frigörs ADP och oorganiskt fosfat (Pi), som är produkter av ATP-hydrolys, från myosinhuvudet. Detta steg förbereder myosinhuvudet för nästa sammandragningscykel.
6. ATP-bindning till myosin :ATP binder till myosinhuvudet, vilket gör att det lossnar från aktinfilamentet. Denna lösgöring återställer myosinhuvudet för ytterligare en omgång av bindning och kraftslag.
7. Avkoppling :När aktionspotentialen upphör, transporteras kalciumjoner aktivt tillbaka in i det sarkoplasmatiska retikulum av kalciumpumpar, vilket sänker kalciumkoncentrationen i muskelcellen. Minskningen av kalciumnivåerna gör att troponin återgår till sin ursprungliga konformation, vilket blockerar bindningsstället på aktin. Utan bundet myosin glider de tunna filamenten tillbaka till sin ursprungliga position och avslappnar muskeln.
Sekvensen av dessa cellulära och molekylära händelser upprepas snabbt under muskelsammandragning, vilket gör att musklerna kan generera kraft och rörelse.
Hälsa och Sjukdom © https://www.sjukdom.online