Kas kasılması sadece enerji molekülü adenosin trifosfat (ATP) mevcut. ATP, vücuttaki kas kasılması ve diğer reaksiyonlar için enerji sağlar. Her seferinde enerji açığa çıkarabileceği, verebileceği üç fosfat grubuna sahiptir.
Miyozin, kas hücrelerindeki aktin çubuklarını (filamentleri) çekerek kas kasılmasını sağlayan motor proteindir. ATP'nin miyozine bağlanması, motorun aktin çubuğu üzerindeki tutuşunu serbest bırakmasına neden olur. ATP'nin bir fosfat grubunu parçalamak ve ortaya çıkan iki parçayı serbest bırakmak, miyozinin başka bir vuruş yapmak için nasıl uzandığıdır.
ATP'nin yanı sıra, kas hücreleri, NADH, FADH dahil olmak üzere kas kasılması için gerekli olan başka moleküllere sahiptir.2ve kreatin fosfat.
ATP'nin Yapısı (Kas Enerji Molekülü)
ATP'nin üç bölümü vardır. bir şeker molekülü merkezde riboz adı verilen bir moleküle bağlı adenin bir tarafta ve üç zincir fosfat grupları diğer tarafta. ATP'nin enerjisi fosfat gruplarında bulunur. Fosfat grupları oldukça negatif yüklüdür, yani doğal olarak birbirlerini iterler.
Bununla birlikte, ATP'de üç fosfat grubu kimyasal bağlarla yan yana tutulur. Elektrostatik itme ile bağ arasındaki gerilim depolanan enerjidir. İki fosfat grubu arasındaki bağ koptuğunda, iki fosfat, ATP molekülünü kucaklayan enzimi hareket ettiren enerji olan birbirinden ayrılır.
ATP parçalanır ADP (adenosin difosfat) ve fosfat (P), yani ADP'de sadece iki fosfat kaldı.
Miyozinin Yapısı
Miyosin, bir hücre içindeki şeyleri hareket ettirmek için güç üreten bir motor protein ailesidir. Miyosin II, kas kasılmasını sağlayan motordur. Miyosin II, bir kas hücresinin uzunluğu boyunca uzanan paralel çubuklar olan aktin filamentlerine bağlanan ve onları çeken bir motordur.
Miyozin moleküllerinin iki ayrı bölümü vardır: ağır zincir ve ışık zinciri. Ağır zincirin yumruk, bilek ve önkol gibi üç bölgesi vardır.
Ağır zincirin, ATP'yi bağlayan ve aktin çubuğunu çeken yumruk gibi bir baş alanı vardır. Boyun bölgesi, baş bölgesini kuyruğa bağlayan bilek bölgesidir. Kuyruk alanı, diğer miyozin motorlarının kuyruklarının etrafına dolanan ve birbirine bağlı bir motor demeti ile sonuçlanan önkoldur.
Güç Darbesi
Miyozin bir aktin filamentini yakalayıp çektiğinde, yeni bir ATP molekülü bağlanana kadar miyozin bırakamaz. Aktin filamentini serbest bıraktıktan sonra, miyozin ATP'nin en dıştaki fosfat grubunu kırar ve bu da miyozinin başının düzleşmesine, aktin'i yeniden bağlamaya ve çekmeye hazır olmasına neden olur. Bu düz pozisyonda, miyozin tekrar aktin çubuğuna tutunur.
Daha sonra miyozin, ATP'nin parçalanmasından kaynaklanan ADP ve fosfatı serbest bırakır. Bu iki molekülün dışarı atılması, miyozin başının önkola doğru kıvrılan bir yumruk gibi boyuna bağlanmasına neden olur. Bu kıvrılma hareketi, kas hücresinin kasılmasına neden olan aktin filamentini çeker. Miyozin, yeni bir ATP molekülü bağlanana kadar aktin bırakmaz.
Kas Kasılması için Hızlı Enerji
ATP, kas kasılması için gerekli olan en önemli moleküllerden biridir. Dan beri Kas hücreleri ATP'yi yüksek oranda tüketirler, ATP'yi hızlı yapmanın yolları vardır. Kas hücreleri, yeni ATP üretmeye yardımcı olan yüksek miktarda moleküle sahiptir. NAD+ ve FAD+, sırasıyla NADH ve FADH2 biçiminde elektron taşıyan moleküllerdir.
ATP, çoğu enzimin tipik bir Amerikan yemeği satın alması için yeterli olan 20 dolarlık bir banknot gibiyse, yani bir reaksiyon gerçekleştirirse, o zaman NADH ve FADH2 sırasıyla 5 ve 3 dolarlık hediye kartları gibidir. NADH ve FADH2 elektronlarını elektron taşıma zinciriyeni ATP molekülleri oluşturmak için elektronları kullanır.
Benzer şekilde, NADH ve FADH2, tasarruf tahvilleri olarak düşünülebilir. Kas hücrelerindeki diğer bir molekül, fosfat grubunu ADP'ye veren bir şeker olan kreatin fosfattır. Bu şekilde, ADP hızla ATP'ye yeniden şarj edilebilir.