Механизм мышечного сокращения

Fakir> правильно ли я принимаю, что само сокращение, т.е. "загибание" активного участка миозина происходит вполне эдак целеопределённо за счёт разложения одной молекулы АТФ

К моменту первого гребка миозиновые головки уже загнуты, там просто нужен триггер в виде молекул кальция которые присоединяются к тропомиозину и "открывают" зоны присоединения актина.

А потом - гребут пока не кончится кальций, АТФ или место


Fakir> но вот "прилепляется" этот участок миозинового волоконца к актиновому не "целенаправленно" а именно за счёт броуновского болтания? Так ли это?

Приближается (до определенного момента) - да, за счет него.

Потом электростатика, ван дер Ваалс, solvation. Иные говорят и гидродинамика там особая

Вообще в процессе формирования cross-bridge много неясного

Fakir> И по самому "загибанию" молекулы миозина, изменению конформации при помощи использования энергии, "запасенной" в АТФ - есть ли где описание самого этого процесса?

Ммм... ну вот например первая попавшаяся под руку моделька, из тех что в открытом доступе: http://www.pnas.org/content/97/1/157.full.pdf

Вообще публикаций на тему море.

Fakir>> правильно ли я принимаю, что само сокращение, т.е. "загибание" активного участка миозина происходит вполне эдак целеопределённо за счёт разложения одной молекулы АТФ
russo> К моменту первого гребка миозиновые головки уже загнуты, там просто нужен триггер в виде молекул кальция которые присоединяются к тропомиозину и "открывают" зоны присоединения актина.

Ну то есть АТФ "тратится" на акт разгибания, а не сгибания?

russo> А потом - гребут пока не кончится кальций, АТФ или место

Я вот не врубился с картинкой - как следует понимать "isometric rate-limiting step"?

russo> Приближается (до определенного момента) - да, за счет него.
russo> Потом электростатика, ван дер Ваалс, solvation.

Ну, да, это я и имел в виду. Сближение - броуновское, так скз, болтается шарик с верёвочкой, а как подлетел по месту - механизм "закрепления", понятное дело, другой.

russo> Иные говорят и гидродинамика там особая

Ы?! В каком смысле - гидродинамика?

Fakir>> И по самому "загибанию" молекулы миозина, изменению конформации при помощи использования энергии, "запасенной" в АТФ - есть ли где описание самого этого процесса?
russo> Ммм... ну вот например первая попавшаяся под руку моделька, из тех что в открытом доступе: http://www.pnas.org/content/97/1/157.full.pdf

Глянул - прихренел; не изменение конформации, молекулярное, а какой-то газовый ключ нарисован
Я как-то ожидал описаний на молекулярном уровне - там, переход электронов, изменение оболочек, перераспределение электронной плотности, зарядов на атомах... чего-то в таком духе, на этом языке...

Распечатал, покопаюсь более вдумчиво...

russo> А так. Есть у меня например статья-ревью на тему молекулярных моторов, 2004 год, английский.
russo> Надо? Размер — 1.14 мегабайта, к посту не присобачить

Аха, давай Я тебе через личку скинул записку с адресом - она на мыло, указанное в профиле, должна придти.
Если еще чего прям под рукой лежит - тоже буду благодарен

Fakir> Ну то есть АТФ "тратится" на акт разгибания, а не сгибания?
Именно, выше ведь писали
Fakir> Я вот не врубился с картинкой - как следует понимать "isometric rate-limiting step"?
Руссо, поправь если я неправ, это максимальный "путь пробега" для сохранения изометрического типа сокращения мышцы? Типа дальше длина волокна будет уменьшаться?
Fakir> Глянул - прихренел; не изменение конформации, молекулярное, а какой-то газовый ключ нарисован
Fakir> Я как-то ожидал описаний на молекулярном уровне - там, переход электронов, изменение оболочек, перераспределение электронной плотности, зарядов на атомах... чего-то в таком духе, на этом языке...
У биологов почти везде так посмотри на схемки трансляции-репликации - с отдельными атомами никто не заморачивается, сплошные многоугольнички разноцветные
Извиняюся, шо влез

Fakir>> Ну то есть АТФ "тратится" на акт разгибания, а не сгибания?
ahs> Именно, выше ведь писали

Тут речь о "сгибании" молекулы, а не мышцы
На пред. странице видел картинки и анимашки? Вот речь о загибании крючочка на миозине, который цепляется к актину, и последующем разгибании

Fakir>> Я вот не врубился с картинкой - как следует понимать "isometric rate-limiting step"?
ahs> Руссо, поправь если я неправ, это максимальный "путь пробега" для сохранения изометрического типа сокращения мышцы? Типа дальше длина волокна будет уменьшаться?

ИМХО, совершенно неправ, потому что это картинка для молекулярного уровня, там "мышцы" вообще нету, там еще и об отдельном волокне говорить почти бессмысленно
Речь об единичном акте межмолекулярного взаимодействия.

Fakir> На пред. странице видел картинки и анимашки? Вот речь о загибании крючочка на миозине, который цепляется к актину, и последующем разгибании
Я в курсе, эти крючочки я "анимировал" в тетради на лекции лет эдак 8 назад

Fakir> ИМХО, совершенно неправ, потому что это картинка для молекулярного уровня, там "мышцы" вообще нету, там еще и об отдельном волокне говорить почти бессмысленно
Fakir> Речь об единичном акте межмолекулярного взаимодействия.

Ты в курсе, что такое изометрическое сокращение мышцы?

ahs> Ты в курсе, что такое изометрическое сокращение мышцы?

Да вроде как в курсе
Но еще раз: причём здесь мышца? Ну нету её на этом уровне строения

Fakir> Но еще раз: причём здесь мышца? Ну нету её на этом уровне строения
А режим работы - есть но я могу ошибаться и вовсе не категоричен

Fakir> Ну то есть АТФ "тратится" на акт разгибания, а не сгибания?

Ну, да Хотя там вообще не сгибание, а скорее поворот головки

Fakir> Я вот не врубился с картинкой - как следует понимать "isometric rate-limiting step"?

Пока концентрация кальция достаточна - реакция идет. Так как при этом используется АТФ, концентрация АТФ становиться лимитирующим фактором реакции. Стало быть после некоторого времени реакция зависит от скорости массового транпорта АТФ. Думаю так.

А вообще. isometric это термодинамический термин. Термодинамику я нифига не помню

Fakir> Ну, да, это я и имел в виду. Сближение - броуновское, так скз, болтается шарик с верёвочкой

ну, наверное да. Правда вопрос на каком расстоянии там начинают дейстовать эти силы. Имхо они на шарик с веревочкой действуют изначально.

Fakir> Ы?! В каком смысле - гидродинамика?

За что купил за то и продаю Помню читал публикацию про миозин и актин, запомнилось одно — что перцы пытались моделью доказать что миозиновые головки какой-то хитрой гидродинамикой прижимает к актину.

Fakir> Глянул - прихренел; не изменение конформации, молекулярное, а какой-то газовый ключ нарисован

Ну дык, и чего? гейты ионных каналов вон моделируют как шарик на цепочке, и ничего

А вообще заодно скину на мыло что есть на тему молекулярных процессов

Fakir> Я как-то ожидал описаний на молекулярном уровне - там, переход электронов, изменение оболочек, перераспределение электронной плотности, зарядов на атомах... чего-то в таком духе, на этом языке...

Тю, там механические-то процессы не до конца понятны. Какая часть протеина куда поворачивается, к чему крепится, и так далее.

Переходы электронов (это тоже самое что tunneling?) и прочие страшные вещи биологам нужны разве что для описания электрохимических процессов на поверхности электрода.

Fakir> Если еще чего прям под рукой лежит - тоже буду благодарен

Гм, про сабж под рукой не очень много, но инет велик - а у меня имеется доступ к многим интересным сайтам

ahs> Руссо, поправь если я неправ, это максимальный "путь пробега" для сохранения изометрического типа сокращения мышцы? Типа дальше длина волокна будет уменьшаться?

Не, тут другой термин

ahs> У биологов почти везде так

Угу

ahs> Извиняюся, шо влез

Да ну, тут же не частная переписка Есть что сказать - влезай. Нету - все равно влезай

ahs> А режим работы - есть но я могу ошибаться и вовсе не категоричен

Не, тут имеем просто волокно которое "ползет" вдоль другого волокна.

Так как миозиновые головки отделяются от актина несинхронно, пока есть кальций и АТФ оно будет ползти — до тех пор пока эластичные силы от "пружины" не сравняются с силой отталкивания миозиновых головок.

Fakir>> Ну то есть АТФ "тратится" на акт разгибания, а не сгибания?
russo> Ну, да Хотя там вообще не сгибание, а скорее поворот головки

В каком смысле поворот? То есть - относительно "хвоста" миозина? В плоскости, проходящей через хвост?

Fakir>> Я вот не врубился с картинкой - как следует понимать "isometric rate-limiting step"?
russo> Пока концентрация кальция достаточна - реакция идет.

Это я прочёл давно

Тока причём тут оно? Скажи мне, как фразу "isometric rate-limiting step" понимать

russo> А вообще. isometric это термодинамический термин.

Ы?! Ты чё-то путаешь, нет такого т.-д. термина.

В принципе, ожидается, что это и в данном случае чё-т связанное с сохранением пропорций (то есть смысл примерно как и применитеотно к мышце целиком), но вот пропорций чего... всего саркомера? Миозина? Его участка? Еще чего-то?

Fakir>> Глянул - прихренел; не изменение конформации, молекулярное, а какой-то газовый ключ нарисован
russo> Ну дык, и чего? гейты ионных каналов вон моделируют как шарик на цепочке, и ничего

Озверели вы там совсем

russo> Тю, там механические-то процессы не до конца понятны. Какая часть протеина куда поворачивается, к чему крепится, и так далее.

Ну так это в общем-то процессы, которые "механическими" называть как-то некомильфо... во всяком случае, моё нутро против такого вандализма активно протестует

russo> Переходы электронов (это тоже самое что tunneling?)

По идее, нет, ИМХО. Хотя надо на контекст смотреть...

russo> Не, тут имеем просто волокно которое "ползет" вдоль другого волокна.
russo> Так как миозиновые головки отделяются от актина несинхронно, пока есть кальций и АТФ оно будет ползти — до тех пор пока эластичные силы от "пружины" не сравняются с силой отталкивания миозиновых головок.

О, кстати - т.е. сокращённая, но неподвижная мышца расходует энергию потому, чтомиозиновые головки всё равно "перебирают" по актину, только их "сила тяги" напрочь компенсируется титином? Работа на холостом ходу?

Fakir> О, кстати - т.е. сокращённая, но неподвижная мышца расходует энергию потому, чтомиозиновые головки всё равно "перебирают" по актину, только их "сила тяги" напрочь компенсируется титином? Работа на холостом ходу?
И вы еще спрашиваете, причем тут слово "изометрический"?

Fakir> В каком смысле поворот?

В моем учебнике написано - поворот головки

Fakir> То есть - относительно "хвоста" миозина? В плоскости, проходящей через хвост?

Возможно. Вокруг чего именно головка поворачивается не скажу.

Fakir> Тока причём тут оно? Скажи мне, как фразу "isometric rate-limiting step" понимать

Как я ее понимаю я написал

Вообще rate limiting process это понятно. Непонятно при чем тут isometric, ну дак картинко не мое

russo>> А вообще. isometric это термодинамический термин.
Fakir> Ы?! Ты чё-то путаешь, нет такого т.-д. термина.

Есть, он же isovolumetric - процесс при котором объем не меняется

Fakir> но вот пропорций _чего

Молей АТФ к количеству нуждающихся в "перезарядке" головок миозина например

Fakir> Озверели вы там совсем

Мы такие

Fakir> Ну так это в общем-то процессы, которые "механическими" называть как-то некомильфо...

Да вполне. Просто есть силы которые не надо учитывать при расчете макро механических систем. Ван дер Ваалс например

Fakir> О, кстати - т.е. сокращённая, но неподвижная мышца расходует энергию потому, чтомиозиновые головки всё равно "перебирают" по актину

Ух как меня перемкнуло. И никто не поправляет, блин

Гребут-то головки не в направлении растяга пружины. Так что сокращаться саркомер прекращает когда конец миозинового протеина уткнется в Z-диск.

Сила развиваемая саркомером зависит от позиции миозина относительно актина кстати.

ЗЫ Дома были лекции на тему моделирования мыщцы. Приду - гляну. Если что интересное есть сюда же кину

Fakir>> Тока причём тут оно? Скажи мне, как фразу "isometric rate-limiting step" понимать
russo> Как я ее понимаю я написал

Издеваешься, поганец?

Переведи, блин, как ты эту фразу понимаешь
Хотя бы просто на русский, а то вроде все слова понятные, а вместе ни во что путное не склеиваются.
Гадать о смысле потом будем.

russo> Вообще rate limiting process это понятно.

Ну и...?

russo> Есть, он же isovolumetric - процесс при котором объем не меняется

А, ну по-человечески это называется "изохорический", англ. "isochoric"

И о постоянстве какого объёма может идти речь, если мы рассматриваем единичный акт "перебирания лапками"?
Ведь диаграммка - именно об ём, так?

Fakir>> но вот пропорций _чего
russo> Молей АТФ к количеству нуждающихся в "перезарядке" головок миозина например

Хм... то есть типа концентрация постоянная...
Но это опять же характеристика среды, а не самого акта сгибания или там проворачивания... а картинка всё же именно об нём, мне кажется...


russo> Гребут-то головки не в направлении растяга пружины. Так что сокращаться саркомер прекращает когда конец миозинового протеина уткнется в Z-диск.

1) Тогда а) как мышца потом возвращается в исходное положения (не меняется же направление гребка?) и б) нафига вообще титин тогда нужен?

2) Но природа ненулевой затраты энергии в полностью сокращённом состоянии - такая же? В диск уткнулись, но лапками всё равно перебираем, хоть и на холостом ходу?

Fakir> Переведи, блин, как ты эту фразу понимаешь
Поддерживаю а то я даже картинки 3 день посмотреть не могу, а тут еще это словосочетание

russo>> Есть, он же isovolumetric - процесс при котором объем не меняется
Fakir> А, ну по-человечески это называется "изохорический", англ. "isochoric"
Fakir> И о постоянстве какого объёма может идти речь, если мы рассматриваем единичный акт "перебирания лапками"?
Да открой же учебник нормальной физиологии! Мы так скоро до изобар и изотерм дойдем!

Fakir> 1) Тогда а) как мышца потом возвращается в исходное положения (не меняется же направление гребка?)
Никак, процесс исключительно пассивный

Fakir> 2) Но природа ненулевой затраты энергии в полностью сокращённом состоянии - такая же? В диск уткнулись, но лапками всё равно перебираем, хоть и на холостом ходу?
Вот опять же, почитай в учебнике, когда мышца развивает максимальную мощность. Если подскажу просто - опять возникнут вопросы
ПС Ник, хде ты? накидай ему ссылок, пжлст, а то я не скоро до нормального нета дорвусь

Времени мало, скоро на концерт бежать

Fakir> Переведи, блин, как ты эту фразу понимаешь

Ага, глянул на страницу где взял картинку. Кстати, рекомендую

Next, at a rate inversely proportional to the force on the muscle, the ADP dissociates from the active site [steps 7 & 8 of cycle], permitting the myosin head to bind to any available ATP.

 

Интересно кстати, я не знал что диссоциация там пропорциональна силе

Fakir> А, ну по-человечески это называется "изохорический", англ. "isochoric"

Можно так, можно эдак. Мне isovolumetric нравится больше, понятнее.

Fakir> И о постоянстве какого объёма может идти речь

Термодинамика тут не при чем, я просто к слову сказал

Fakir> Хм... то есть типа концентрация постоянная...

Ни в коем разе. Тут классика: Cатф(t) равно Cатф0 минус то что используем плюс диффузия. Влияет ли скорость массового транспорта АТФ на скорость реакции не знаю.

Fakir> 1) Тогда а) как мышца потом возвращается в исходное положения

Никак^1. Потому мышцам и нужны антигонисты.

1 при полном сокращении когда миозин упирается в З-диск может при прекращении сокращения саркомер может и немного удлиняется, точно не знаю.

Fakir> б) нафига вообще титин тогда нужен?

Чтобы саркомер не развалился. Возможна ситуация когда миозин перестает касаться актина при удлинении саркомера. Одним словом пружина. Надо все таки ту модельку тут запостить, как будет время

Fakir> 2) Но природа ненулевой затраты энергии в полностью сокращённом состоянии - такая же? В диск уткнулись, но лапками всё равно перебираем, хоть и на холостом ходу?

Если есть кальций оно должно продолжать пытаться перебирать лапками, даже если ползти уже некуда. Однако так как лапка загнуться не может, то замены АДФ на АТФ по идее не произойдет. То есть энергия по идее тратиться перестает.

ahs> Вот опять же, почитай в учебнике, когда мышца развивает максимальную мощность.

Надо бы график генерируемой силы в зависимости от относительной позиции актина и миозина запостить. Будет время - попробую

ahs> Да открой же учебник нормальной физиологии! Мы так скоро до изобар и изотерм дойдем!

Ну причём тут физиология?! Рассматриваем единичную молекулу, забудь про физиологию, нету тут её!!!
Вот берём молекулы, и начинаем "собирать" волокна и там мышцы. Но их ЕЩЕ НЕТ!
Как нету еще никакой термодинамики и гидродинамики, когда рассматриваем столкновение отдельных молекул в газе.

Fakir>> 1) Тогда а) как мышца потом возвращается в исходное положения (не меняется же направление гребка?)
ahs> Никак, процесс исключительно пассивный

Что значит - никак? Взяла, сократилась, потом кальций убрали - типа расслабилась. Расслабилась же, а не осталась в сокращённом состоянии?


ahs> Вот опять же, почитай в учебнике, когда мышца развивает максимальную мощность. Если подскажу просто - опять возникнут вопросы




Я не хочу сча слышать слово "мышца"!!! Нету её, неееетуууу!!!!
Тока молекулы, тока единичный саркомер!!!

Fakir> Расслабилась же, а не осталась в сокращённом состоянии?

А почему "расслабилась" и "осталась в сокращённом состоянии" противопоставляются?

Расслабилась - и так и сидит, пока мышца - антигонист ее не вернет в начальную позицию (можно пассивно - титин в другой мыщце работает как пружина, можно активно - сокращением другой мыщцы)

ahs>> Вот опять же, почитай в учебнике, когда мышца развивает максимальную мощность. Если подскажу просто - опять возникнут вопросы
Fakir> Я не хочу сча слышать слово "мышца"!!! Нету её, неееетуууу!!!!

С саркомером то же, генерируемая сила зависит от взаимной позиции миозина и актина

Fakir> Ну причём тут физиология?! Рассматриваем единичную молекулу, забудь про физиологию, нету тут её!!!
Я понимаю твое возмущение, но ты даже в терминологии путаешься.

Fakir> Вот берём молекулы, и начинаем "собирать" волокна и там мышцы. Но их ЕЩЕ НЕТ!
В данном вопросе - есть. Иначе бы у тебя не возникло вопроса по релаксации мышцы.
И актин с миозином не только в поперечнополосатых мышцах есть, активные движения клеток всегда связаны с ними, поэтому полезно почитать про эволюцию двигательной системы.