Kako se kontrahiraju poprečno-prugasti mišići?
1. Živčani impuls:
- Živčani impuls dolazi do mišićnog vlakna, uzrokujući otpuštanje acetilkolina, neurotransmitera, u sinaptičku pukotinu (razmak između živčanih i mišićnih stanica).
- Acetilkolin se veže na specifične receptore na membrani mišićne stanice, što dovodi do stvaranja akcijskog potencijala.
2. Potencijal djelovanja:
- Akcijski potencijal putuje duž membrane mišićne stanice, uzrokujući invaginaciju membrane na određenim mjestima koja se nazivaju transverzalni tubuli (T-tubuli).
3. Otpuštanje kalcija:
- T-tubuli su usko povezani sa sarkoplazmatskim retikulumom, koji pohranjuje ione kalcija.
- Akcijski potencijal uzrokuje konformacijsku promjenu u T-tubulima, što dovodi do otvaranja kalcijevih kanala na sarkoplazmatskom retikulumu.
- Ioni kalcija izlaze iz sarkoplazmatskog retikuluma u sarkomeru (kontraktilna jedinica mišićnog vlakna).
4. Vezanje kalcija na troponin:
- Unutar sarkomera, ioni kalcija vežu se na protein koji se zove troponin, a koji je dio kompleksa troponin-tropomiozin.
- Ovo vezanje uzrokuje konformacijsku promjenu u kompleksu troponin-tropomiozin, otkrivajući vezno mjesto na aktinskom filamentu.
5. Vezanje glave miozina za aktin:
- Miozin, motorni protein, ima dvije kuglaste glave koje se mogu vezati i hidrolizirati ATP (adenozin trifosfat), energetsku valutu stanice.
- S kalcijem vezanim za troponin, miozinske glave sada se mogu vezati za izložena vezna mjesta na aktinskom filamentu.
6. Snažni udar:
- Jednom kada se vežu za aktin, miozinske glave prolaze kroz konformacijsku promjenu, uzrokujući njihovo okretanje i povlačenje aktinskog filamenta prema središtu sarkomere.
- Ovaj pokret je poznat kao power stroke i rezultira skraćivanjem sarkomera.
7. Formiranje poprečnog mosta i mehanizam kliznog filamenta:
- Snažni udar dovodi do stvaranja poprečnih mostova između miozinskih glava i aktinskih filamenata.
- Sve dok je kalcij prisutan i ATP dostupan, miozinske glave nastavit će se vezati za aktin, podvrgavati se snažnim udarima i otpuštati aktin, uzrokujući da filamenti klize jedan pored drugog.
- Ovaj klizni filamentni mehanizam skraćuje sarkomeru i generira kontrakciju mišića.
8. Opuštanje:
- Kada živčani impuls prestane i razina kalcija se smanji u sarkoperu, ioni kalcija se aktivno pumpaju natrag u sarkoplazmatski retikulum.
- Bez kalcija vezanog za troponin, kompleks troponin-tropomiozin vraća se u svoju izvornu konformaciju, blokirajući mjesta vezanja miozina na aktinu.
- Miozinske glave se odvajaju od aktina, a sarkomera se opušta.
Ponavljanjem ovog procesa, poprečno-prugasti mišići mogu se stezati i opuštati, omogućujući kontrolirano kretanje i razne fizičke aktivnosti.
