تقلص العضلات

الميوسين ، ATP وتقلص العضلات

يمكن مقارنة العضلات الهيكلية بمحرك ، قادر على تحويل الطاقة الكيميائية ، التي يوفرها ATP ، إلى طاقة ميكانيكية ، تعمل على نظام الرافعة الهيكلية بكفاءة جيدة (لا يتم تبديد أكثر من 30-50٪ من هذه الطاقة كحرارة). نتيجة هذا التفاعل الداخلي هو تقلص العضلات.

يحتوي كل جزيء من الميوسين على موقعين للربط ، أحدهما لجزيء ATP والآخر للأكتين. يسمح نشاط ATPase الخاص به بتحلل ATP إلى ADP + الفوسفات غير العضوي واستخدام الطاقة التي تم تطويرها لتوليد الحركة. كل هذا يحدث مع دورة من الأحداث الجزيئية:

يؤدي تثبيت ATP في موقع الربط المحدد على رأس الميوسين إلى انفصال الأخير عن جزيء G-Actin

يتم تحلل الـ ATP ، المرتبط برأس الميوسين ، إلى ADP والفوسفات غير العضوي (Pi) ؛ يظل كلا المنتجين مثبتين هنا ؛ يبدو أن وجود المغنيسيوم ضروري للسماح بهذا التفاعل.

تحفز الطاقة المنبعثة من التحلل المائي لـ ATP دوران رأس الميوسين الذي ، المشحون بالطاقة الكامنة ، يرتبط بشكل ضعيف بجزيء G-actin بزاوية 90 درجة.

يتسبب إطلاق الفوسفات غير العضوي في حدوث تغيير في التركيب في رأس الميوسين ، مما يؤدي إلى حدوث ما يسمى بالجلد. يتم سحب الحبل (خيوط الأكتين) باتجاه مركز قسيم عضلي ، أي باتجاه الخط M.

يطلق رأس الميوسين أيضًا جزيء ADP ويظل مرتبطًا بإحكام بالأكتين ، في حالة من الصرامة لا تدوم سوى لحظات قليلة ، قبل أن تبدأ الدورة مرة أخرى مع رابطة الميوسين - ATP التي لا تعد ولا تحصى.