MUSKELKONTRAKTION

Myosin, ATP og muskelsammentrækning

Skelettemuskulatur kan sammenlignes med en motor, der er i stand til at omdanne den kemiske energi, der leveres af ATP, til mekanisk energi, der virker på skeletstangsystemet med god effektivitet (ikke mere end 30-50% af denne energi spredes som varme). Resultatet af denne endoergoniske reaktion er muskelsammentrækning.

Hvert myosinmolekyle har to bindingssteder, et for et ATP -molekyle og et for actin. Dens ATPase -aktivitet gør det muligt at hydrolysere ATP til ADP + uorganisk fosfat og bruge den således udviklede energi til at generere bevægelsen. Alt dette sker med en cyklus af molekylære begivenheder:

Forankringen af ATP i det specifikke bindingssted på myosinhovedet fører til frigørelse af sidstnævnte fra G-Actin-molekylet

ATP, bundet til myosinhovedet, hydrolyseres til ADP og uorganisk phosphat (Pi); begge produkter forbliver forankret her; tilstedeværelsen af magnesium synes nødvendig for at tillade denne reaktion.

Energien frigivet ved hydrolyse af ATP inducerer en rotation af myosinhovedet, der, ladet med potentiel energi, svagt binder til et molekyle G-actin i en vinkel på 90 °.

Frigivelsen af det uorganiske fosfat forårsager en konformationsændring i myosinhovedet, der genererer det såkaldte piskesmæld. Rebet (aktinfilamentet) trækkes således mod midten af sarkomeren, dvs. mod M -linjen.

Myosinhovedet frigiver også ADP-molekylet og forbliver tæt forankret til actinen i en tilstand af strenghed, der kun varer nogle få øjeblikke, før cyklussen starter igen med den så mange myosin-ATP-binding.