A A A

Mechanizm skurczu mięśnia

W rozważaniach naszych wróciliśmy wreszcie do komórki mięśniowej, by na podstawie poznanych już wiadomości z zakresu tzw. biologii submolekularnej zapoznać się z proponowanym przez Szent-Gyorgyiego mechanizmem skurczu mięśnia. Przypominamy, że podstawowy akt skurczu mięśnia następuje za sprawą cząsteczki białka — miozyny. Przedstawia się ona jako struktura składająca się z dużej ilości cząsteczek protomiozyn, połączonych między sobą słabymi wiązaniami wodorowymi oraz elektrostatycznymi. Wskutek tego struktura taka przypomina nitkę lub wiązkę nitek, których najbardziej charakterystyczną cechą jest wiotkość i podatność na odkształcanie. Należałoby oczekiwać, że siły działające pomiędzy protomiozynami starają się ściągnąć tę strukturę, z nitkowatej uczynić bardziej kulistą. Wspomnieliśmy, że dzięki cząsteczkom wody istnieją siły przeciwdziałające temu, czyli utrzymujące cząsteczkę w formie nitki. Cząsteczki wody bowiem, posiadające specyficzną dwubiegunową naturę, wnikają pomiędzy kuleczki protomiozynów oraz tworzą dookoła nich uporządkowaną strukturę. Ta właśnie „konstrukcja" z cząsteczek wody rozciąga cząsteczkę miozyny. Skurcz cząsteczki miozyny zachodzi w przypadku uszkodzenia owej „konstrukcji" zbudowanej z cząsteczek wody wokół protomiozyn. Uszkodzenie to następuje kosztem energii z cząsteczek ATP. Aby jednak uszkodzenie nastąpiło, niezbędna jest energia „ruchoma", gdyż tylko ona może oddziaływać na strukturę cząsteczek wody. W uproszczeniu mechanizm skurczu przedstawiałby się następująco. Cząsteczka miozyny istnieje w stanie „rozciągniętym" dzięki „konstrukcji" z cząsteczek wody, uformowanej wokół protomiozyn. Skurcz następuje wskutek naruszenia tej struktury przez energię „ruchomą" cząsteczek ATP. Energia ta powstaje wskutek oderwania się ostatniej grupy fosforanowej w ATP, co powoduje chwilowy stan pobudzenia cząsteczki (gdy elektrony atomów azotu w purynie zostają wzbudzone), która zachowuje się w tym momencie jak magnes. Jeżeli cząsteczka ta znajduje się w bliskim sąsiedztwie miozyny, siły pola magnetycznego rozbijają uporządkowaną, „rozciągającą" miozynę konstrukcję zbudowaną z cząsteczek wody. Efektem tego jest skurcz długiej cząsteczki miozyny, a więc elementarny proces leżący u podstawy zjawiska ruchu żywej komórki.