انقباض الساركومير العضلي

يوضح محاكي انقباض الساركومير العضلي ثلاثي الأبعاد آلية الخيوط الانزلاقية لوظائف العضلات الهيكلية. محاطاً بصفيحتي قرص Z زرقاوين، تتداخل خيوط الأكتين الخضراء الرفيعة مع خيط ميوزين سميك أحمر مركزي مزود برؤوس ميوزين مفصلية. يمكن للطلاب سحب أي من قرصي Z أفقياً أو النقر فوق رؤوس الميوزين لتحفيز نبضة إطلاق الكالسيوم. تسمح منزلقات الكالسيوم (Ca2+)، وتركيز ATP، وقوة الحمل الخارجي للطلاب بمراقبة دورة الجسر العرضي النشطة، وقياس تقصير الساركومير من 2.5 ميكرومتر إلى 1.6 ميكرومتر، ورؤية سبب قفل استنفاد ATP للجسور العرضية في حالة التصلب.

• اسحب صفيحة قرص Z السماوي الأيمن أو الأيسر للداخل لمعرفة كيف تنزلق خيوط الأكتين الرفيعة متجاوزة خيط الميوزين السميك المركزي دون أن يتغير طول أي من الخيطين.
• اخفض إطلاق الكالسيوم إلى 0% واكتشف كيف يحجب التروبوميوزين الأكتين بحيث لا تستطيع رؤوس الميوزين الالتصاق ويهبط التوتر العضلي إلى الصفر.
• ارفع كل من الكالسيوم وATP فوق 80% لمشاهدة رؤوس الميوزين المفصلية وهي تتحرك للأمام والخلف في ضربة قوة الجسر العرضي.
• اضبط الكالسيوم على 80% وأسقط تركيز ATP إلى 0% لتوضيح حالة التصلب الرمي، حيث تظل رؤوس الميوزين مقفلة على الأكتين وغير قادرة على الانفصال.

1. 1حدد أقراص Z، والخط M، وخيوط الأكتين الرفيعة، وخيوط الميوزين السميكة لساركومير العضلات الهيكلية.
2. 2اشرح كيف يؤدي ارتباط Ca2+ بالتروبونين إلى تحريك التروبوميوزين لكشف مواقع ارتباط الميوزين على الأكتين.
3. 3صف الخطوات الأربع لدورة الجسر العرضي: الارتباط، وضربة القوة، والانفصال المدفوع بـ ATP، وإعادة تعشيق تحلل ATP.
4. 4اشرح لماذا يتقصر طول الساركومير أثناء الانقباض العضلي بينما يظل طول الخيوط الدقيقة الفردية كما هو.

أسئلة يطرحها المعلمون