0187

Miołibryle poprzedzielane są poprzecznymi błonami, tzw. błonami podstawowymi, czyli błonami Z, na odcinki zwane sarkomerami. Do obydwóch stron błony Z przyczepione są włókna spolimeryzowanej aktyny (podwójne spirale), zaś w centralnej części sarkomeru znajdują się włókna miozyny, również będące spolimeryzowaną formą tego białka (ryc. 10.18).

Reakcja aktyny z miozyną. Jak stwierdzono na wydzielonych z mięśni i oczyszczonych preparatach aktyny i miozyny, cząsteczki tych białek mogą samorzutnie łączyć się z sobą. Powstały kompleks nazwano aktomiozyną. Można go rozdysocjować na składniki aktynę i miozynę przez dodanie ATP. Gdy do takiego układu dodać jony wapnia, aktywują one ATP-itzową aktywność miozyny i ATP ulega hydrolitycznemu rozkładowi do ADP i fosforanu, a kompleks aktomiozyny — wobec braku ATP — odtwarza się ponownie. Powtórne dodanie ATP powoduje powtórzenie całego cyklu: rozpad aktomiozyny — rozkład ATP — reasocjację aktyny i miozyny na aktom iozynę.

10.2.3. Mechanizm skurczu sarkomeru

Opisane wyżej właściwości aktyny i miozyny są podstawą dla wytłumaczenia skurczu mięśnia. Wiadomo, że w miofibrylach w stanie spoczynku znajdują się znaczne ilości ATP związanego z białkami włókien ko wy mi. Stanowi on rodzaj inhibitora nie dopuszczającego do ścisłego połączenia się włókien aktyny z włóknami miozyny. Gdy pod WDływem depolaryzacji sarkolemmy w obszarach kanałów T dochodzi do wniknięcia jonów Ca²⁺ w głąb miofibryli, uaktywniona ATP-aza rozkłada ATP, a włókna aktyny zostają nasunięte na włókna miozyny tak, aby wytworzyła się znaczna liczba połączeń między monomerami tych białek. Błony Z zbliżają się wówczas do siebie, a cały sarkonter ulega skróceniu, mimo iż długość samych włókien, zarówno aktyny, jak i miozyny, nie uległa zmianie.

W tym czasie jony wapnia znikają z wnętrza miofibryli (p. ryc. 10.14). Nie jest jeszcze pewne, czy na skutek działania pompy jonowej zostają one usunięte wprost przez błony kanałów T, czy też wiążą się przejściowo z troponiną, białkiem zlokalizowanym na włóknach aktyny. Po usunięciu jonów wapnia aktywność ATP-azowa zanika. ATP ulega odtwo-

Ryc. 10.19. Kolejne fazy skurczu sarkomerów ('schematycznie)

194