कौन सा अणु मांसपेशियों के संकुचन के लिए ऊर्जा की आपूर्ति करता है?

मांसपेशियों में संकुचन तभी होता है जब ऊर्जा अणु कहलाता है एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट (एटीपी) उपस्थित है। एटीपी शरीर में मांसपेशियों के संकुचन और अन्य प्रतिक्रियाओं के लिए ऊर्जा प्रदान करता है। इसमें तीन फॉस्फेट समूह होते हैं जो हर बार ऊर्जा जारी करते हुए दे सकते हैं।

मायोसिन मोटर प्रोटीन है जो मांसपेशियों की कोशिकाओं में एक्टिन रॉड्स (फिलामेंट्स) को खींचकर मांसपेशियों में संकुचन करता है। एटीपी को मायोसिन से बांधने से मोटर एक्टिन रॉड पर अपनी पकड़ छोड़ता है। एटीपी के एक फॉस्फेट समूह को तोड़ना और परिणामी दो टुकड़ों को छोड़ना मायोसिन एक और स्ट्रोक करने के लिए कैसे पहुंचता है।

एटीपी के अलावा, मांसपेशियों की कोशिकाओं में एनएडीएच, एफएडीएच सहित मांसपेशियों के संकुचन के लिए आवश्यक अन्य अणु होते हैं₂, और क्रिएटिन फॉस्फेट।

एटीपी के तीन भाग होते हैं. ए चीनी अणु राइबोज कहा जाता है जो केंद्र में होता है, एक अणु से जुड़ा होता है जिसे कहा जाता है एडीनाइन एक तरफ और तीन की एक श्रृंखला फॉस्फेट समूह दूसरी तरफ। एटीपी की ऊर्जा फॉस्फेट समूहों में पाई जाती है। फॉस्फेट समूह अत्यधिक नकारात्मक रूप से चार्ज होते हैं, जिसका अर्थ है कि वे स्वाभाविक रूप से एक दूसरे को पीछे हटाते हैं।

हालांकि, एटीपी में तीन फॉस्फेट समूह रासायनिक बंधों द्वारा एक दूसरे के बगल में होते हैं। इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रतिकर्षण बंधन के बीच तनाव संग्रहीत ऊर्जा है। एक बार जब दो फॉस्फेट समूहों के बीच का बंधन टूट जाता है, तो दो फॉस्फेट अलग हो जाते हैं, जो कि ऊर्जा है जो एटीपी अणु को गले लगाने वाले एंजाइम को स्थानांतरित करती है।

एटीपी टूट गया है एडीपी (एडेनोसिन डिपोस्फेट) और फॉस्फेट (पी), इसलिए एडीपी में केवल दो फॉस्फेट शेष हैं।

मायोसिन मोटर प्रोटीन का एक परिवार है जो एक कोशिका के अंदर चीजों को स्थानांतरित करने के लिए बल उत्पन्न करता है। मायोसिन II वह मोटर है जो मांसपेशियों में संकुचन करती है। मायोसिन II एक मोटर है जो एक्टिन फिलामेंट्स को बांधती है और खींचती है, जो समानांतर छड़ें होती हैं जो एक मांसपेशी कोशिका की लंबाई के साथ फैलती हैं।

मायोसिन अणुओं के दो अलग-अलग भाग होते हैं: भारी ज़ंजीर और यह हल्की जंजीर. भारी श्रृंखला में तीन क्षेत्र होते हैं, जैसे मुट्ठी, कलाई और अग्रभाग।

भारी श्रृंखला में एक हेड डोमेन होता है, जो मुट्ठी की तरह होता है जो एटीपी को बांधता है और एक्टिन रॉड पर खींचता है। गर्दन क्षेत्र कलाई है जो सिर के डोमेन को पूंछ से जोड़ता है। टेल डोमेन प्रकोष्ठ है, जो अन्य मायोसिन मोटर्स की पूंछ के चारों ओर कुंडल करता है जिसके परिणामस्वरूप मोटर्स का एक बंडल होता है जो एक साथ जुड़ा होता है।

एक बार जब मायोसिन एक्टिन फिलामेंट को पकड़ लेता है और खींच लेता है, तो मायोसिन तब तक नहीं जा सकता जब तक कि एक नया एटीपी अणु संलग्न न हो जाए। एक्टिन फिलामेंट जारी करने के बाद, मायोसिन एटीपी के सबसे बाहरी फॉस्फेट समूह को तोड़ देता है, जिससे मायोसिन सिर को सीधा कर देता है, एक्टिन को फिर से बांधने और खींचने के लिए तैयार होता है। इस सीधी स्थिति में, मायोसिन फिर से एक्टिन रॉड को पकड़ लेता है।

फिर मायोसिन एडीपी और फॉस्फेट को छोड़ता है, जो एटीपी को तोड़ने के परिणामस्वरूप होता है। इन दो अणुओं की अस्वीकृति के कारण मायोसिन का सिर गर्दन पर बंध जाता है, जैसे मुट्ठी जो अग्र-भुजाओं की ओर मुड़ जाती है। यह कर्लिंग गति एक्टिन फिलामेंट को खींचती है, जिससे मांसपेशी कोशिका सिकुड़ जाती है। मायोसिन एक्टिन को तब तक नहीं जाने देगा जब तक कि एक नया एटीपी अणु संलग्न न हो जाए।

एटीपी मांसपेशियों के संकुचन के लिए आवश्यक सबसे महत्वपूर्ण अणुओं में से एक है। जबसे मांसपेशियों की कोशिकाएं उच्च दर पर एटीपी का उपयोग करते हैं, उनके पास एटीपी जल्दी बनाने के तरीके हैं। मांसपेशियों की कोशिकाओं में उच्च मात्रा में अणु होते हैं जो नए एटीपी उत्पन्न करने में मदद करते हैं। NAD+ और FAD+ ऐसे अणु हैं जो क्रमशः NADH और FADH2 के रूप में इलेक्ट्रॉनों को ले जाते हैं।

यदि एटीपी एक $20 बिल की तरह है जो अधिकांश एंजाइमों के लिए एक विशिष्ट अमेरिकी भोजन खरीदने के लिए पर्याप्त है, जिसका अर्थ है एक प्रतिक्रिया करें, तो NADH और FADH2 क्रमशः $5 और $3 उपहार कार्ड की तरह हैं। NADH और FADH2 अपने इलेक्ट्रॉनों को देते हैं जिसे कहा जाता है इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला, जो नए एटीपी अणुओं को उत्पन्न करने के लिए इलेक्ट्रॉनों का उपयोग करता है।

समान रूप से, NADH और FADH2 को बचत बांड के रूप में माना जा सकता है। मांसपेशियों की कोशिकाओं में एक और अणु क्रिएटिन फॉस्फेट है, जो एक चीनी है जो अपने फॉस्फेट समूह को एडीपी से दूर कर देता है। इस तरह, एडीपी को जल्दी से एटीपी में रिचार्ज किया जा सकता है।