Lihasten supistuminen tapahtuu vain, kun energiamolekyyli kutsuu adenosiinitrifosfaatti (ATP) on läsnä. ATP tarjoaa energiaa lihasten supistumiseen ja muihin kehon reaktioihin. Siinä on kolme fosfaattiryhmää, jotka se voi antaa pois, vapauttaen energiaa joka kerta.
Myosiini on moottoriproteiini, joka vähentää lihasten supistumista vetämällä aktiinin sauvoja (filamentteja) lihassoluissa. ATP: n sitoutuminen myosiiniin saa moottorin vapauttamaan otteen aktiinitangosta. Yhden ATP-fosfaattiryhmän katkaiseminen ja tuloksena olevien kahden kappaleen vapauttaminen on se, miten myosiini tavoittaa toisen aivohalvauksen.
ATP: n lisäksi lihassoluilla on muita lihasten supistumiseen tarvittavia molekyylejä, mukaan lukien NADH, FADH2ja kreatiinifosfaatti.
ATP: n (lihasenergiamolekyylin) rakenne
ATP: ssä on kolme osaa. A sokerimolekyyli nimeltään riboosi on keskellä, kytkettynä molekyyliin nimeltä adeniini toisella puolella ja kolmen ketju fosfaattiryhmät toisella puolella. ATP: n energia löytyy fosfaattiryhmistä. Fosfaattiryhmät ovat erittäin negatiivisesti varautuneita, mikä tarkoittaa, että ne hylkäävät luonnollisesti toisiaan.
ATP: ssä kuitenkin kolme fosfaattiryhmää pidetään vierekkäin kemiallisilla sidoksilla. Sähköstaattisen hylkimisen sidoksen välinen jännite on varastoitua energiaa. Kun kahden fosfaattiryhmän välinen sidos on katkennut, kaksi fosfaattia työntyvät erilleen, mikä on energia, joka liikuttaa entsyymiä, joka halaa ATP-molekyyliä.
ATP on jaettu ADP (adenosiinidifosfaatti) ja fosfaatti (P), joten ADP: llä on jäljellä vain kaksi fosfaattia.
Myosiinin rakenne
Myosiini on moottoriproteiinien perhe, joka tuottaa voimaa solun sisällä olevien asioiden siirtämiseen. Myosiini II on moottori, joka tekee lihasten supistumisen. Myosiini II on moottori, joka sitoutuu aktiinifilamentteihin, jotka ovat yhdensuuntaisia sauvoja, jotka ulottuvat lihassolun pituudelta.
Myosiinimolekyyleillä on kaksi erillistä osaa: raskas ketju ja kevyt ketju. Raskaalla ketjulla on kolme aluetta, kuten nyrkki, ranne ja kyynärvarsi.
Raskaalla ketjulla on pään domeeni, joka on kuin nyrkki, joka sitoo ATP: n ja vetää aktiinivarren. Kaulan alue on ranne, joka yhdistää pään domeenin hännään. Hännän domeeni on kyynärvarsi, joka kiertyy muiden myosiinimoottoreiden hännän ympärille, jolloin saadaan nippu moottoreita, jotka on kiinnitetty toisiinsa.
Voiman aivohalvaus
Kun myosiini tarttuu aktiinifilamenttiin ja vetää, myosiini ei voi päästää irti, ennen kuin uusi ATP-molekyyli kiinnittyy. Vapautettuaan aktiinifilamentin, myosiini hajottaa uloimman fosfaattiryhmän ATP: stä, mikä saa myosiinin pään suoristumaan, valmiina sitoutumaan ja vetämään aktiinin uudelleen. Tässä suoristetussa asennossa myosiini tarttuu jälleen aktiinitankoon.
Sitten myosiini vapauttaa ADP: n ja fosfaatin, mikä johtui ATP: n hajoamisesta. Näiden kahden molekyylin poistaminen saa myosiinipään sitoutumaan niskaan, kuten nyrkki, joka käpristyy kohti käsivartta. Tämä curling-liike vetää aktiinifilamenttia, joka saa lihassolun supistumaan. Myosiini ei päästä irti aktiinista, ennen kuin uusi ATP-molekyyli kiinnittyy.
Nopea energia lihasten supistumiseen
ATP on yksi tärkeimmistä molekyyleistä, joita tarvitaan lihasten supistumiseen. Siitä asti kun lihassolut käyttää ATP: tä nopeasti, heillä on tapoja tehdä ATP nopeasti. Lihassoluissa on suuria määriä molekyylejä, jotka auttavat luomaan uutta ATP: tä. NAD + ja FAD + ovat molekyylejä, jotka kuljettavat elektroneja vastaavasti NADH: n ja FADH2: n muodossa.
Jos ATP on kuin 20 dollarin seteli, joka riittää useimmille entsyymeille ostamaan tyypillinen amerikkalainen ateria, eli tee yksi reaktio, NADH ja FADH2 ovat vastaavasti 5 dollaria ja 3 dollaria lahjakortteja. NADH ja FADH2 antavat elektroninsa niin kutsutulle elektronien siirtoketju, joka käyttää elektroneja uusien ATP-molekyylien tuottamiseen.
Vastaavasti NADH: n ja FADH2: n voidaan ajatella säästävän joukkovelkakirjoja. Toinen lihassolujen molekyyli on kreatiinifosfaatti, joka on sokeri, joka antaa fosfaattiryhmän pois ADP: lle. Tällä tavalla ADP voidaan ladata nopeasti ATP: ksi.