انقباض سارکومر ماهیچه

انقباض سارکومر ماهیچه سه بعدی، مکانیسم رشته‌های لغزنده در فیزیولوژی ماهیچه اسکلتی را نشان می‌دهد. در میان دو صفحه دیسک Z آبی، رشته‌های نازک اکتین سبز با یک رشته ضخیم قرمز مرکزی میوزین که با سرهای لولای میوزین پوشانده شده است، هم‌پوشانی دارند. دانش‌آموزان می‌توانند هر یک از دیسک‌های Z را به صورت افقی بکشند یا روی سرهای میوزین کلیک کنند تا یک پالس آزادسازی کلسیم ایجاد شود. لغزنده‌های کلسیم (Ca2+)، غلظت ATP و نیروی بار خارجی به دانش‌آموزان اجازه می‌دهد تا چرخه فعال پل عرضی را مشاهده کنند، کوتاه شدن سارکومر را از ۲.۵ میکرومتر تا ۱.۶ میکرومتر اندازه‌گیری کنند، و ببینند چرا اتمام ATP، پل‌های عرضی را در حالت ریکور قفل می‌کند.

• صفحه دیسک Z فیروزه‌ای چپ یا راست را به سمت داخل بکشید تا ببینید چگونه رشته‌های نازک اکتین بدون تغییر طول هیچ‌یک از رشته‌ها، از کنار رشته ضخیم مرکزی میوزین می‌لغزند.
• آزادسازی کلسیم را به 0% کاهش دهید و ببینید چگونه تروپومیوزین اکتین را مسدود می‌کند تا سرهای میوزین نتوانند متصل شوند و کشش ماهیچه به صفر برسد.
• هر دو کلسیم و ATP را بالای 80% ببроید تا ببینید سرهای لولای میوزین در ضربه قدرت پل عرضی به جلو و عقب حرکت می‌کنند.
• کلسیم را روی 80% تنظیم کنید و غلظت ATP را به 0% کاهش دهید تا ریکور مورتیس (نعش‌گیدگی) را نشان دهید، جایی که سرهای میوزین روی اکتین قفل شده و قادر به جدا شدن نیستند.

1. 1شناسایی دیسک‌های Z، خط M، رشته‌های نازک اکتین و رشته‌های ضخیم میوزین در سارکومر ماهیچه اسکلتی.
2. 2توضیح دهید چگونه اتصال Ca2+ به تروپونین، تروپومیوزین را جابجا می‌کند تا محل‌های اتصال میوزین روی اکتین آشکار شوند.
3. 3چهار مرحله چرخه پل عرضی را شرح دهید: اتصال، ضربه قدرت، جداسازی با واسطه ATP، و بازشارژ هیدرولیز ATP.
4. 4توضیح دهید چرا طول سارکومر در طول انقباض ماهیچه کوتاه می‌شود در حالی که مایوفیلامنت‌های فردی ثابت می‌مانند.

پرسش‌هایی که معلم‌ها می‌پرسند