3. Сокращение мышц. Актин. Миозин. Цикл работы поперечных мостиков.

В видео разобран механизм сокращения саркомера, а также строение актина и миозина, механизм их взаимодействия. Видео на тему мышц: 1. Типы мышц: 2. Строение поперечно-полосатой мышцы: Конспект видео: 1. Начнем с того, на чем мы закончили в прошлом видео. Мы остановились на структуре саркомера, в его состав входят актиновые филаменты, которые называют тонкими, и миозиновые филаменты ( по-другому толстые филаменты). Именно их взаимодействие приводит к сокращению мышцы. 2. Начнем с нитей актина. Изначально актин является мономером, или G-актином, т.е. отдельными небольшими молекулами. Но он может собираться в полимер – F-актин, образуя спираль. Кроме того, в актиновые филаменты входят регуляторные белки, такие как тропомиозин и тропонин. Тропонин состоит из трех частей, С - тропонин (связывает ионы Сa), I - тропонин (может подавлять гидролиз АТФ), Т - тропонин (прикрепляет тропонин к тропомиозину). Объединяясь они образуют комплекс регуляторных белков. Об их роли в сокращении мышцы мы будем говорить чуть позже. Объединяясь с F актином, они образуют полноценный актиновый филамент. 3. Теперь перейдем к структуре миозина. В этом белке можно сразу выделить хвост, образованной альфа-спиралью, а также шейку, которая является подвижной за счет шарнирных участков, обеспечивающих вращение. Ну и конечно, две головки, являющиеся наиболее функционально значимыми. На них есть АТФ-связывающие участки, а также актин-связывающие. Вместе головка, шейка, и хвост образуют так называемую тяжелую цепь. Если есть тяжелая цепь, значит есть и легкая. Она находится в месте перехода шейки к головкам, размер этого места у меня преувеличен, чтобы можно было внятно нарисовать легкую цепь. Она делится на регуляторную и существенную и определённым образом влияет на взаимодействие актина с миозином. НО это уже мелочи. 4. Хвосты миозина могут слипаться за счет электростатического взаимодействия, образуя миозиновую нить, на поверхности которой торчат те самые головки. Вам может встретиться термин поперечный мостик, так вот это и есть расстояние от поверхности нити до выпирающей головки миозина. 5. Теперь приступим к тому, ради чего мы собрались, к самому механизму. И так, это нить актина, и к ней прикреплена головка миозина. При присоединении АТФ, головка миозина отпускает актин. Далее АТФ распадается на АДФ и фосфат. При этом выделяется энергия, за счет которой головка совершает рабочий ход, отходя назад и присоединяясь к актину. Далее из головки выбрасывается фосфат и она начинает двигать актин, пока не вернется на свое первоначальное место. После этого из нее выбрасывается и АДФ. 6. Как вы помните, в прошлом видео я говорил о важности кальция в этом процессе, а сейчас упомянал о регуляторных белках. Так вот это все работает в том месте, где нужно присоединить миозиновую головку. Рассмотрим поперечное сечение этого места. Вы помните, что при работе мышцы выделяется много кальция, этот кальций связывается с С-тропонином и за счет его взаимодействия с I тропонином, тропомиозин смещается вглубь канавки, образованной актинами. Благодаря этому площадь взаимодействия миозина с актином увеличивается и головка может к нему присоединиться и начать двигать. 7. При этом двигаются актиновые нити внутрь саркомера и благодаря связыванию с опорными белками, сокращают его, из-за чего сокращается вся миофибрилла, мышечное волокно и в конечном итоге вся мышца и мы поднимает ту самую гантель.