0000095 (2)

rżeniu i wiązania między monomerami aktyny i miozyny zostają zerwane. Obydwa rodzaje włókien rozsuwają się i sarkomer wraca do pierwotnej długości.

Pozostaje jeszcze do wytłumaczenia, w jaki sposób przy oddziaływaniu włókien aktyny z miozyną powstaje siła skierowana równolegle do osi włókien, ona bowiem przejawia się jako siła skurczu mięśnia. Dokładne badania w mikroskopie elektronowym wykazały,

Filament cienki

»»»- ««<-^

«««

_z że od włókien miozyny do włókien aktyny przebiegają połączenia („mostki”) skierowane ukośnie do osi włókien, jak pokazano schematycznie na ryc. 10.17.

n n n n n n_n n n n n n n

Filament gruby

Filament cienki

Filament grubą

Filament cienki

'Filament gruby

Siła oddziaływania między włóknami poprzez takie mostki ma składową równoległą i prostopadłą do osi sarkomeru; jej składowa równoległa zsumowana dla wszystkich połączeń jest siłą skurczu mięśnia. Sam proces wzajemnego przesuwania się włókna ntio-zynowego i aktynowego względem siebie musi się składać z powstawania szeregu połączeń poprzez, mostki, rozluźniania ich i tworzenia następnych połączeń przesuniętych w stosunku do poprzednich; w każdym takim cyklu włókna przesuwają się o jedną odległość między mostkami (ryc. 10.20).

Ryc. 10.20. Schemat interakcji grubych i cienkich filamentów: a —strukturalna polarność mostków poprzecznych w grubych filamentach i cząsteczek aktyny w cienkich filamentach: b — zmiany orientacji przestrzennej mostków poprzecznych podczas przesuwania filamentów.

Każdemu z tych elementarnych procesów prawdopodobnie towarzyszy rozkład jednej cząsteczki ATP, sprzężony — być może — z przejściową fosforylacją białka.

Mechaniczne siły oddziaływania między aktyną i miozyną mogą polegać albo na oddziaływaniach elektrostatycznych, zmiennych na skutek zmieniających się ładunków związanych z białkiem, albo też na takich zmianach konformacji łańcuchów peptydowych w obrębie mostków, które powodują zmianę ich kształtu lub dhigości. Sprawa ta nie jest jeszcze wyjaśniona.

Jak widać jednak skurcz mięśnia na pewno nie polega na zmianie wymiarów włókien miozyny i aktyny. lecz jedynie na ich wzajemnym przesunięciu. Z tego samego rodzaju zjawiskiem spotykamy się przy ruchu rzęsek i wici bakteryjnych (p. str. 176). Istnieją znaczne analogie pomiędzy białkami tubuliną a aktyną oraz dyneiną a miozyną. Istnieją również wyraźne analogi pomiędzy opisanym mechanizmem ruchu a mechanizmem przesuwania się chromosomów w komórce przygotowującej się do podziału. Włókna podobne do aktyny stwierdzono w cytoplazmie śluzowców, w fibroblastach zarodków kurzych, w komórkach ameb, w leukocytach i w płytkach krwi. Wszystkie te komórki mają zdolność samorzutnego przemieszczania się. Wydaje się więc, że opisany tu sposób wykonywania pracy mechanicznej wykształcił się bardzo wcześnie w procesie ewolucyjnym żywych organizmów.

ii> 195