Innhold
Vi har tre forskjellige typer muskler, inkludert skjelettmuskulatur, glatt muskulatur og hjertemuskulatur. Imidlertid består alle muskler av fibre som trekker seg sammen fra en lignende mekanisme: glidning av tynne aktinfilamenter over tykke myosinfilamenter.
Egenskaper
Muskelfiber er en enkelt celle som inneholder en pakke myofibriller. Disse består av tykke og tynne filamenter som danner sarkomerer. Tynne filamenter består av et protein som kalles aktin, som er omgitt av et annet protein som kalles tropomyosin, mens tykke filamenter dannes av proteinet myosin.
Kontraksjon
I en hvilende muskelfiber overlapper de tynne og tykke filamentene bare delvis over hver sarkomere, idet midten av sarkomeren bare inneholder tykke filamenter, mens den ytre delen inneholder bare tynne filamenter. Lengden på disse filamentene endres ikke. Muskelsammentrekning oppstår når filamenter glir over hverandre, og øker dermed antallet overlapp mellom dem, og forkorter sarkomeren. Alle sarkomerer i muskelfiberen trekker seg umiddelbart sammen, og forkorter fiberen som en helhet.
Molekylær mekanisme
Filamentene glir gjennom den øvre delen av myosinet (hodet), og de tykke filamentene er ansvarlige for å trekke de tynne filamentene langs fiberen. Matet av adenosintrifosfat (ATP), myosinhodene klamrer seg til aktinet flere ganger, bøyer seg, skiller seg fra aktinet, går tilbake til sin naturlige tilstand og klamrer seg igjen. Alle myosinhodene til det tykke filamentet trekker aktin i samme retning når de er bøyd, slik at filamentene glir over hverandre.
Regulering
Når en muskelfiber slapper av, dekker tropomyosinet i de tynne filamentene aktinet, og forhindrer myosinhodet i å binde seg. Kalsiumioner er ansvarlige for å endre denne posisjonen til tropomyosin, slik at aktinbindingsstedene kan eksponeres, noe som resulterer i muskelsammentrekning. Nevroner som styrer muskelsammentrekning, så vel som avslapning, fungerer avhengig av konsentrasjonen av kalsiumioner i kroppen.
Typer
Ulike typer muskelfibre er tilpasset spesifikke funksjoner. Fast-twitch muskelfibre brukes til korte, kraftige sammentrekninger, mens slow-twitch fibre kan holde sammentrekninger i lange perioder. De fleste muskler inneholder en kombinasjon av raske og langsomme trekkfibre. Noen dyr har muskelfibre som er i stand til å trekke seg sammen mye raskere enn menneskers hurtige trekkfibre. For eksempel styres en klapperslange med raske muskelfibre. Muskelfibre kan også klassifiseres i oksidative og glykolytiske fibre. Oksidative fibre oppnår energi (ATP) gjennom aerob respirasjon, mens glykolytiske fibre er avhengige av glykolyse. Når du spiser kylling, kan du enkelt skille mellom disse to typene. Den mørke delen av kjøttet består av oksidative fibre, mens det hvite kjøttet består av glykolytiske fibre.