Молекулярные механизмы сокращения скелетной мышцы: общие выводы
- Во время активного укорочения скелетного мышечного волокна тонкие филаменты подтягиваются по направлению к центру саркомера в результате движений миозиновых поперечных мостиков , которые связываются с актином .
- Две глобулярные головки каждого поперечного мостика содержат участок связывания с актином, а также фермент, расщепляющий АТФ.
- Каждый рабочий цикл поперечного мостика состоит из четырех стадий ( рис. 30.12 ). Во время сокращения поперечные мостики совершают повторные циклы, каждый из которых обеспечивает очень маленькое продвижение тонких филаментов.
- АТФ выполняет во время мышечного сокращения три функции ( табл. 30.1 ).
- В покоящейся мышце прикрепление поперечных мостиков к актину заблокировано молекулами тропомиозина , контактирующими с субъединицами актина тонких филаментов.
- Сокращение инициируется в результате повышения цитоплазматической концентрации Са2+. При связывании ионов Са2+ с тропонином изменяется его конформация, благодаря чему тропомиозин смещается, открывая доступ к участкам связывания на молекулах актина; поперечные мостики связываются с тонкими филаментами.
- Повышение цитоплазматической концентрации Са2+ запускается потенциалом действия плазматической мембраны. Потенциал действия распространяется в глубь волокна вдоль поперечных трубочек к саркоплазматическому ретикулуму и вызывает высвобождение Са2+ из ретикулума.
- Расслабление мышечного волокна после сокращения происходит в результате активного обратного транспорта Са2+ из цитоплазмы в саркоплазматический ретикулум.
- Окончания двигательного аксона образуют нервно-мышечные соединения с мышечными волокнами двигательной единицы соответствующего мотонейрона . Каждое мышечное волокно иннервируется ветвью только одного мотонейрона.
- Ацетилхолин , высвобождаемый из двигательных нервных окончаний при поступлении потенциала действия мотонейрона, связывается с рецепторами двигательной концевой пластинки мышечной мембраны; открываются ионные каналы, пропускающие Na+ и К+, благодаря чему концевая пластинка деполяризуется .
- Одного потенциала действия мотонейрона достаточно, чтобы вызвать потенциал действия в волокне скелетной мышцы.
- Последовательность процессов, ведущих к сокращению скелетного мышечного волокна, представлена в табл. 30.2 .
