Startende med frigivelsen af ​​acetylcholin, hvad er trin i muskelsammentrækning?

Processen med muskelkontraktion initieret af frigivelsen af ​​acetylcholin (ACh) ved den neuromuskulære forbindelse involverer følgende trin:

1. ACh-frigivelse :Aktionspotentiale, der bevæger sig langs motorneuronen, når det neuromuskulære kryds. Dette forårsager frigivelse af acetylcholin (ACh) fra den præsynaptiske membran.

2. Binding af ACh til nikotiniske ACh-receptorer :ACh diffunderer hen over den synaptiske kløft og binder sig til nikotiniske acetylcholin-receptorer (nAChRs) placeret på muskelfiberens motoriske endeplade.

3. Generering af endepladepotentiale (EPP) :Binding af ACh til nAChRs åbner ionkanaler, hvilket fører til en tilstrømning af natrium (Na+) og kalium (K+) ioner. Dette depolariserer muskelfiberens membran, hvilket forårsager endepladepotentiale (EPP).

4. Depolarisering og aktionspotentialegenerering :Hvis EPP når en tilstrækkelig tærskel, udløser den et aktionspotentiale (udbredt elektrisk signal) på muskelmembranen.

5. Excitation-Contraction (EC) kobling :Aktionspotentialet bevæger sig langs de tværgående tubuli (T-tubuli) ind i muskelfiberen. T-tubuli er membraninvaginationer, der løber vinkelret på muskelfiberens overflade.

6. Calciumfrigivelse fra sarkoplasmatisk retikulum :Aktionspotentialet får spændingsstyrede calcium (Ca2+) kanaler i T-tubulierne til at åbne sig. Dette fører til frigivelse af calciumioner (Ca2+) fra det sarkoplasmatiske reticulum (SR) ind i cytoplasmaet.

7. Calciumbinding til Troponin :Den øgede intracellulære Ca2+-koncentration får det til at binde sig til troponin, et regulatorisk protein på sarcomerens tynde filament (den grundlæggende enhed for muskelkontraktion).

8. Power Stroke :Bindingen af ​​Ca2+ til troponin initierer konformationelle ændringer, der flytter tropomyosin-molekylerne på de tynde filamenter. Dette blotlægger de myosin-bindingssteder på actin-molekylerne.

9. Danning af tværbroer og sammentrækning :Hovederne af myosinmolekyler (tykke filamenter) danner krydsbroer med de blottede myosinbindingssteder på actin- (tynde) filamenter. Dette danner actomyosinkomplekset.

10. Glidende filamentmekanisme :Myosinhoveder gennemgår cyklisk binding, kraftslag (arbejdsslag) og løsrivelse fra actinfilamenterne, mens energi fra ATP-hydrolyse udnyttes. Denne glidende filamentmekanisme genererer muskelsammentrækning.

11. Afslapning :Når aktionspotentialet slutter, pumpes calciumioner tilbage i det sarkoplasmatiske retikulum af calciumpumper, hvilket reducerer den intracellulære Ca2+ koncentration. Dette fører til løsrivelse af Ca2+ fra troponin, hvilket tillader tropomyosin-molekylerne at bevæge sig tilbage til deres oprindelige positioner, hvilket blokerer de myosin-bindingssteder. Tværbroerne knækker og musklen slapper af.