ΜΥΙΚΉ ΣΎΣΠΑΣΗ

Μυοσίνη, ATP και μυϊκή συστολή

Οι σκελετικοί μύες μπορούν να παρομοιαστούν με έναν κινητήρα, ικανό να μετατρέψει τη χημική ενέργεια που παρέχεται από το ATP, σε μηχανική ενέργεια, ενεργώντας στο σύστημα του σκελετικού μοχλού με καλή απόδοση (όχι περισσότερο από 30-50% αυτής της ενέργειας διαχέεται ως θερμότητα). Το αποτέλεσμα αυτής της ενδοεργονικής αντίδρασης είναι η συστολή των μυών.

Κάθε μόριο μυοσίνης έχει δύο θέσεις δέσμευσης, μία για μόριο ΑΤΡ και μία για ακτίνη. Η δραστηριότητα της ΑΤΡάσης του επιτρέπει να υδρολύει το ΑΤΡ σε ανόργανο φωσφορικό ΑϋΡ + και να χρησιμοποιεί την ενέργεια που έχει αναπτυχθεί έτσι για να δημιουργήσει την κίνηση. Όλα αυτά συμβαίνουν με έναν κύκλο μοριακά γεγονότα:

Η αγκύρωση του ATP στη συγκεκριμένη θέση σύνδεσης στην κεφαλή μυοσίνης οδηγεί στην αποκόλληση του τελευταίου από το μόριο της G-Actin

Το ATP, συνδεδεμένο με την κεφαλή μυοσίνης, υδρολύεται σε ADP και ανόργανο φωσφορικό (Pi) · και τα δύο προϊόντα παραμένουν αγκυροβολημένα εδώ · η παρουσία μαγνησίου φαίνεται απαραίτητη για να επιτραπεί αυτή η αντίδραση.

Η ενέργεια που απελευθερώνεται από την υδρόλυση του ΑΤΡ προκαλεί περιστροφή της κεφαλής μυοσίνης η οποία, φορτισμένη με δυνητική ενέργεια, συνδέεται ασθενώς με ένα μόριο G-ακτίνης υπό γωνία 90 °.

Η απελευθέρωση του ανόργανου φωσφορικού προκαλεί μια διαμορφωτική αλλαγή στην κεφαλή μυοσίνης, δημιουργώντας το λεγόμενο μαστίγιο. Το σχοινί (το νήμα ακτίνης) έτσι τραβιέται προς το κέντρο του σαρκομερίου, δηλαδή προς τη γραμμή Μ.

Η κεφαλή μυοσίνης απελευθερώνει επίσης το μόριο ADP και παραμένει σφιχτά αγκιστρωμένη στην ακτίνη, σε μια κατάσταση αυστηρότητας που διαρκεί μόνο λίγα λεπτά, πριν ξεκινήσει ξανά ο κύκλος με τον πολυάριθμο δεσμό μυοσίνης-ΑΤΡ.