Za podstawę do wysunięcia teorii tłumaczącej mechanizm skurczu mięśnia posłużyło Szent-Gyorgyiemu następujące doświadczenie, Umieścił on fragment mięśnia w glicerynie i przetrzymał kilkanaście dni w lodówce, a następnie zamroził go i przechował przez kilka tygodni w lodzie. Tak zabite komórki mięśniowe rozmroził później i umieścił w probówce zawierającej roztwór chlorku potasu. Po dodaniu do probówki cząsteczek ATP oraz jonów magnezu — Mg++ w takiej ilości, w jakiej substancje te znajdą się normalnie w mięśniu, nastąpił nieoczekiwany efekt — mięsień się skurczył, i to w takim stopniu, w jakim był zdolny kurczyć się za życia. Jeżeli utożsamiamy życie z ruchem, należałoby powiedzieć, że mięsień „ożył". Co więcej, w procesie tym cząsteczka ATP uległa rozłożeniu, utraciła ostatnią grupę fosforanową i przemieniła się w ADP. Jest to znany już nam z rozdziału II mechanizm oddawania energii przez tę cząsteczkę. Energię tę wykorzystał mięsień w czasie swego skurczu. Obserwacja opisanego doświadczenia prowadzi do wyłonienia problemu, w jaki sposób energia chemiczna cząsteczek ATP zamienia się w energię kinetyczną, czyli w skurcz białka w probówce. Rozwój chemii pozwolił dokładniej sprecyzować ów problem. Kilkanaście lat temu stwierdzono bowiem, że białko mięśnia składa się z dwóch elementów. Elementami tymi są aktyna oraz miozyna. Stwierdzono również, że w procesie skurczu czynny udział bierze tylko drugi rodzaj białka, czyli miozyna. Problem polegałby więc na odkryciu, w jaki sposób cząsteczki ATP przekazują energię miozynie, która dzięki temu ulega skurczowi. Dalsze badania, oparte głównie na mikroskopii elektronowej, przyniosły dokładne wiadomości o budowie miozyny. Udowodniono, że cząsteczki jej mają kształt długich nici, w których udało się wyodrębnić dwie składowe substancje — meromiozyny. Otrzymały one nazwę H-meromiozynów i L-meromiozynów. W języku angielskim heavy oznacza ciężki, light — lekki. Nazwa pochodzi stąd, że podczas wirowania cięższe cząsteczki H oddzielają się od lżejszych L i opadają na dno probówki. W cząsteczce miozyny elementy te ułożone są liniowo w określonej kolejności. Jedna cząsteczka miozyny zbudowana jest z dwóch cząsteczek L-meromiozynów i jednej H. Ostatnio badania pozwoliły ujawnić strukturę meromiozynów. Stwierdzono, że składają się one z jeszcze drobniejszych elementów, które nazwano protomiozynami. Protomiozyny są to maleńkie cząsteczki białkowe o kulistym kształcie, które nie różnią się niczym pomiędzy sobą. W skład jednej czą- steczki meromiozyny L wchodzi 20 cząsteczek protomiozyny, natomiast cząsteczka H-meromiozyny zawiera 50 owych jednostek. Właściwa budowa cząsteczki miozyny przedstawia się więc tak, jak to widzimy na ilustracji. Cząsteczki protomiozyny leżą swobodnie i nie widać, by pomiędzy nimi istniały wiązania chemiczne, które utrzymywałyby całą strukturę. Dlaczego więc pozostają w takim porządku, a nie „rozsypują" się bezładnie? Okazało się, że siłami, dzięki którym cząsteczki protomiozyny znajdują się w tak charakterystycznym ułożeniu, są poznane przez nas w rozdziale III wiązania utrzymujące łańcuchy DNA w parach — wiązania wodorowe oraz siły elektrostatyczne. Siły elektrostatyczne, dzięki którym cząsteczki protomiozyny się przyciągają, powstają stąd, że cząsteczki te są naładowane elektrycznie. Zjawisko to jest cechą charakterystyczną białek. Cząsteczka miozyny jest więc w rzeczywistości agregatem cząsteczek, gdyż owe wiązania pomiędzy protomiozynami są bardzo słabe. Skoro jednak istnieją pomiędzy cząsteczkami protomiozyny siły przyciągania, dlaczego nie prowadzą one do zbliżenia się tych cząsteczek do siebie, zgodnie z kierunkiem ich działania? Zanim zastanowimy się nad odpowiedzią, musimy zaznaczyć, że cząsteczki te mogą w pewnych warunkach zbliżyć się do siebie dzięki wspomnianym siłom i że zjawisko to występuje właśnie podczas skurczu mięśnia. A więc mechanizm skurczu mięśnia w istocie swej sprowadza się do zjawiska zmniejszenia odległości pomiędzy cząsteczkami protomiozyny dzięki siłom przyciągania występującym pomiędzy tymi cząsteczkami. Siły te działają stale, lecz ich efekt objawia się tylko podczas skurczu mięśnia. .Wróćmy jednak do postawionego poprzednio pytania: dlaczego czą steczki protomiozyny pozostają wbrew siłom przyciągania w dosc znacznych odległościach od siebie? Odpowiedź na to pytanie będzie jednocześnie wytłumaczeniem m chanizmu skurczu mięśnia. Za sprawców tego na pozór paradoksalne? zjawiska uważa się cząsteczki wody. One to wnikają pomiędzy prot miozyny, tworząc rodzaj konstrukcji uniemożliwiającej wzajemne zb żenię się tych cząsteczek. Jak z powyższego widzimy, proces skurczu mięśnia jest związany zjawiskiem uszkodzenia owej konstrukcji z cząsteczek wody, dzię czemu ujawniają się siły przyciągania pomiędzy protomiozynami. Ponieważ z procesem tym nierozłącznie związane są cząsteczki A' i one to właśnie są uważane za bezpośrednią przyczynę skurczu mięsnia, zastanówmy się, w jaki sposób energia zawarta w tych cząsteczkach powoduje uszkodzenie wspomnianej konstrukcji, utrzymując mięsień w stanie rozkurczu. Wyobrażenie mechanizmu tego zjawisko związane jest jednak z poznaniem nowego rodzaju energii w komórc energii, która może swobodnie przemieszczać się wewnątrz niej, n będąc zamkniętą w wiązaniu chemicznym. Wprowadzenie pojęcia energii „ruchomej" jest konieczne do wytlumaczenia faktu, że ATP reaguje jedynie z cząsteczką H-meromizynu, podczas gdy skurczem odpowiadają zarówno H-meromiozyn jak też i odległe, znajdujące się na krańcach cząsteczki L. Wykluczone jest, by zdolność tę miała energia zamknięta w wiązaniu chemicznym, gdyż pozostaje ona nierozłączna w stosunku ( odnośnej cząsteczki. Przyjrzyjmy się więc teorii Szent-Gyorgyiegi wyjaśniającej naturę tej energii.