Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

20.8: Overbruggingscyclus
INHOUDSOPGAVE

JoVE Core
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. You will only be able to see the first 20 seconds.

Education
Overbruggingscyclus
 
Deze voice-over is door de computer gegenereerd
TRANSCRIPT
* De tekstvertaling is door de computer gegenereerd

20.8: Overbruggingscyclus

Naarmate spieren samentrekken, neemt de overlap tussen de dunne en dikke filamenten toe, waardoor de lengte van het sarcomeer - de contractiele eenheid van de spier - afneemt met behulp van energie in de vorm van ATP. Op moleculair niveau is dit een cyclisch, meerstaps proces dat binding en hydrolyse van ATP en beweging van actine door myosine omvat.

Wanneer ATP, dat is vastgemaakt aan de myosinekop, wordt gehydrolyseerd tot ADP, beweegt myosine zich in een hoge energietoestand gebonden aan actine, waardoor een kruisbrug ontstaat. Wanneer ADP wordt vrijgegeven, beweegt de myosinekop naar een lage energietoestand, waarbij actine naar het midden van het sarcomeer beweegt. Binding van een nieuw ATP-molecuul scheidt myosine van actine. Wanneer dit ATP wordt gehydrolyseerd, zal de myosinekop binden aan actine, dit keer aan een portie actine dichter bij het einde van het sarcomeer. Regulerende eiwitten troponine en tropomyosine, samen met calcium, werken samen om de myosine-actine-interactie te beheersen. Wanneer troponine aan calcium bindt, wordt tropomyosine weggeleid van de myosin-bindingsplaats op actine, waardoor myosine en actine kunnen interageren en spiercontractie kan optreden.

Calcium

Als regulator van spiercontractie wordt de calciumconcentratie in spiervezels zeer nauw gecontroleerd. Spiervezels staan in nauw contact met motorneuronen. Actiepotentialen in motorneuronen veroorzaken de afgifte van de neurotransmitter acetylcholine in de buurt van spiervezels. Dit genereert een actiepotentiaal (depolarisatie) in de spiercel, dat wordt gedragen langs het plasmamembraan en door invaginaties van het plasmamembraan die transversaal of T-tubuli worden genoemd.

T-tubuli lopen diep in de spier en grenzen aan gespecialiseerde endoplasmatisch reticulumorganellen genaamd sarcoplasmatisch reticulum of SR. Calcium dat in de SR is gesekwestreerd, komt vrij wanneer spanningsafhankelijke ionkanalen (ionkanalen die openen en sluiten op basis van lokale ladingen) openen als reactie op depolarisatie, waardoor calciumionen het cytoplasma kunnen binnendringen en spieren kunnen samentrekken.

Wanneer het signaleren van motorneuronen stopt, begint de ontspanning van de spier wanneer calcium terug in de SR wordt gepompt, waardoor de cytoplasmatische calciumspiegels worden verlaagd en de SR-calciumvoorraden worden aangevuld ter voorbereiding op de volgende contractie.

Spier degeneratie

Gezonde spieren kunnen samentrekken, maar zieke spieren verliezen dit vermogen vaak. Ziekten zoals myasthenia gravis voorkomen motorneuronstimulatie van spieren, wat resulteert in spieratrofie en afname van spiermassa. Amyotrofische laterale sclerose (ALS of de ziekte van Lou Gehrig) zorgt ervoor dat motorneuronen degenereren, wat op dezelfde manier leidt tot spierdegeneratie en -atrofie.


Aanbevolen Lectuur

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter