Raumenų susitraukimas vyksta tik tada, kai paskambina energijos molekulė adenozino trifosfatas (ATP) yra. ATP suteikia energijos raumenų susitraukimui ir kitoms organizmo reakcijoms. Jame yra trys fosfatų grupės, kurias jis gali atiduoti, kiekvieną kartą išskirdamas energiją.
Miozinas yra motorinis baltymas, kuris susitraukia raumenims, traukdamas aktino lazdeles (gijas) raumenų ląstelėse. ATP susijungus su miozinu, variklis išlaisvina sukibimą su aktino lazdele. Pertraukus vieną fosfato ATP grupę ir išleidus gautas dvi dalis, miozinas pasiekia dar vieną insultą.
Be ATP, raumenų ląstelės turi ir kitų raumenų susitraukimui reikalingų molekulių, įskaitant NADH, FADH2ir kreatino fosfatas.
ATP (raumenų energijos molekulės) struktūra
ATP turi tris dalis. A cukraus molekulė vadinama ribozė yra centre, sujungta su vadinama molekule adeninas vienoje pusėje ir grandinė iš trijų fosfatų grupės kitoje pusėje. ATP energija randama fosfatų grupės. Fosfatų grupės yra labai neigiamai įkrautos, o tai reiškia, kad jos natūraliai atstumia vienas kitą.
Tačiau ATP trimis fosfatų grupėmis cheminės jungtys laikosi viena šalia kitos. Įtampa tarp jungties ir elektrostatinio atstūmimo yra sukaupta energija. Nutraukus ryšį tarp dviejų fosfatų grupių, du fosfatai atsiskleidžia, tai yra energija, kuri judina fermentą, kuris apkabina ATP molekulę.
ATP yra suskaidytas ADP (adenozino difosfatas) ir fosfatas (P), taigi ADP lieka tik du fosfatai.
Miozino struktūra
Miozinas yra motorinių baltymų šeima, generuojanti jėgą daiktams judėti ląstelės viduje. Miozinas II yra raumenų susitraukimo variklis. Miozinas II yra variklis, jungiantis ir traukiantis aktino gijas, kurios yra lygiagrečios lazdelės, besidriekiančios išilgai raumens ląstelės.
Miozino molekulės turi dvi atskiras dalis: sunki grandinė ir lengvoji grandinė. Sunkioji grandinė turi tris sritis, pavyzdžiui, kumštį, riešą ir dilbį.
Sunkioji grandinė turi galvos sritį, kuri yra tarsi kumštis, kuris suriša ATP ir traukia aktino lazdelę. Kaklo sritis yra riešas, jungiantis galvos sritį su uodega. Uodegos sritis yra dilbis, kuris susisuka aplink kitų miozino variklių uodegas, todėl susidaro variklių pluoštas, kuris yra sujungtas.
Valdžios smūgis
Kai miozinas sugriebia aktino giją ir patraukia, miozinas negali paleisti, kol neprisitvirtins nauja ATP molekulė. Išleidęs aktino gijimą, miozinas nutraukia atokiausią fosfatų grupę nuo ATP, todėl miozinas linksta tiesiai, pasirengęs surišti ir vėl traukti aktiną. Šioje ištiesintoje padėtyje miozinas vėl griebiasi ant aktino lazdelės.
Tada miozinas išskiria ADP ir fosfatą, kurie atsirado dėl ATP sulaužymo. Šių dviejų molekulių išmetimas sukelia miozino galvą prie kaklo, kaip kumštis, kuris susisuka link dilbio. Šis garbanojimo judesys traukia aktino giją, dėl kurios raumens ląstelė susitraukia. Miozinas nepaleis aktino, kol neprisitvirtins nauja ATP molekulė.
Greita energija raumenų susitraukimui
ATP yra viena iš svarbiausių molekulių, reikalingų raumenų susitraukimui. Nuo raumenų ląstelės naudoti ATP dideliu greičiu, jie turi būdų, kaip greitai padaryti ATP. Raumenų ląstelėse yra daug molekulių, kurios padeda sukurti naują ATP. NAD + ir FAD + yra molekulės, pernešančios elektronus atitinkamai NADH ir FADH2 pavidalu.
Jei ATP yra lygus 20 USD banknotui, kurio pakanka daugumai fermentų nusipirkti tipišką amerikietišką valgį, vadinasi, atlikite vieną reakciją, tai NADH ir FADH2 yra atitinkamai kaip 5 USD ir 3 USD dovanų kortelės. NADH ir FADH2 atiduoda savo elektronus tam, kas vadinama elektronų perdavimo grandinė, kuris naudoja elektronus naujoms ATP molekulėms generuoti.
Analogiškai galima laikyti, kad NADH ir FADH2 yra taupomosios obligacijos. Kita raumenų ląstelių molekulė yra kreatino fosfatas, kuris yra cukrus, kuris fosfatų grupę atiduoda ADP. Tokiu būdu ADP galima greitai įkrauti į ATP.