Содержание
У нас есть три разных типа мышц, включая скелетную, гладкую и сердечную. Однако все мышцы состоят из волокон, которые сокращаются по аналогичному механизму: скольжение тонких актиновых нитей по толстым миозиновым нитям.
Характеристики
Мышечное волокно - это отдельная клетка, содержащая пучок миофибрилл. Они состоят из толстых и тонких волокон, образующих саркомеры. Тонкие волокна состоят из белка, называемого актином, который окружен другим белком, называемым тропомиозином, а толстые волокна образуются белком миозином.
Сокращение
В покоящемся мышечном волокне тонкие и толстые нити только частично перекрываются на каждом саркомере, при этом центр саркомера содержит только толстые нити, а внешняя часть содержит только тонкие нити. Длина этих нитей не меняется. Сокращение мышц происходит, когда нити скользят друг по другу, тем самым увеличивая количество перекрытий между ними, укорачивая саркомер. Все саркомеры, содержащиеся в мышечном волокне, немедленно сокращаются, укорачивая волокно в целом.
Молекулярный механизм
Нити проходят через верхнюю часть миозина (головку), а толстые нити ответственны за протягивание тонких нитей по волокну. Питаемые аденозинтрифосфатом (АТФ), миозиновые головки несколько раз цепляются за актин, изгибаются, отделяются от актина, возвращаются в свое естественное состояние, а затем снова цепляются. Все миозиновые головки толстой нити при изгибе тянут актин в одном направлении, заставляя нити скользить друг по другу.
Регулирование
Когда мышечное волокно расслаблено, тропомиозин тонких волокон покрывает актин, предотвращая связывание миозиновой головки. Ионы кальция несут ответственность за изменение этого положения тропомиозина, открывая участки связывания актина, что приводит к сокращению мышц. Нейроны, контролирующие сокращение мышц, а также расслабление, работают в зависимости от концентрации ионов кальция в организме.
Типы
Различные типы мышечных волокон адаптированы для выполнения определенных функций. Быстро сокращающиеся мышечные волокна используются для коротких мощных сокращений, в то время как медленно сокращающиеся волокна могут удерживать сокращения в течение длительных периодов времени. Большинство мышц содержат комбинацию быстрых и медленных сокращающихся волокон. У некоторых животных есть мышечные волокна, которые способны сокращаться намного быстрее, чем быстро сокращающиеся волокна человека. Например, погремушка гремучей змеи контролируется сверхбыстрыми мышечными волокнами. Мышечные волокна также можно разделить на окислительные и гликолитические. Окислительные волокна получают энергию (АТФ) посредством аэробного дыхания, а гликолитические волокна зависят от гликолиза. Когда вы едите курицу, вы легко можете различить эти два вида. Темная часть мяса состоит из окислительных волокон, а белое мясо - из гликолитических волокон.