Počínaje uvolňováním acetylcholinu, jaké jsou kroky ve svalové kontrakci?

Proces svalové kontrakce zahájený uvolněním acetylcholinu (ACh) v nervosvalovém spojení zahrnuje následující kroky:

1. ACh Release :Akční potenciál pohybující se podél motorického neuronu dosáhne neuromuskulárního spojení. To způsobí uvolnění acetylcholinu (ACh) z presynaptické membrány.

2. Vazba ACh na nikotinové receptory ACh :ACh difunduje přes synaptickou štěrbinu a váže se na nikotinové acetylcholinové receptory (nAChR) umístěné na motorické koncové ploténce svalového vlákna.

3. Vytvoření potenciálu koncové desky (EPP) :Vazba ACh na nAChR otevírá iontové kanály, což vede k přílivu iontů sodíku (Na+) a draslíku (K+). To depolarizuje membránu svalového vlákna a způsobuje end-plate potenciál (EPP).

4. Depolarizace a generování akčního potenciálu :Pokud EPP dosáhne dostatečného prahu, spustí na svalové membráně akční potenciál (šířící se elektrický signál).

5. Spojka excitace-kontrakce (EC) :Akční potenciál putuje podél příčných tubulů (T-tubulů) do svalového vlákna. T-tubuly jsou membránové invaginace, které probíhají kolmo k povrchu svalového vlákna.

6. Uvolňování vápníku ze sarkoplazmatického retikula :Akční potenciál způsobuje otevření napěťově řízených vápníkových (Ca2+) kanálů v T-tubulech. To vede k uvolnění iontů vápníku (Ca2+) ze sarkoplazmatického retikula (SR) do cytoplazmy.

7. Vazba vápníku na troponin :Zvýšená intracelulární koncentrace Ca2+ způsobuje, že se váže na troponin, regulační protein na tenkém vláknu sarkomery (základní jednotka svalové kontrakce).

8. Silový zdvih :Vazba Ca2+ na troponin iniciuje konformační změny, které pohybují molekulami tropomyosinu na tenkých vláknech. To odhaluje místa vázající myosin na molekulách aktinu.

9. Tvorba křížových můstků a kontrakce :Hlavy molekul myosinu (silná vlákna) tvoří zkřížené můstky s exponovanými místy pro vazbu myosinu na aktinových (tenkých) vláknech. Vzniká tak aktomyosinový komplex.

10. Mechanismus posuvného vlákna :Myosinové hlavy procházejí cyklickou vazbou, silovým zdvihem (pracovním zdvihem) a oddělováním od aktinových vláken, přičemž využívají energii z hydrolýzy ATP. Tento mechanismus posuvných vláken generuje svalovou kontrakci.

11. Relaxace :Když akční potenciál skončí, ionty vápníku jsou pumpovány vápníkovými pumpami zpět do sarkoplazmatického retikula, čímž se snižuje intracelulární koncentrace Ca2+. To vede k oddělení Ca2+ od troponinu, což umožňuje molekulám tropomyosinu přesunout se zpět do jejich původních poloh a blokovat místa vázající myosin. Křížové můstky se zlomí a sval se uvolní.