Vi har tre olika typer av muskler, inklusive skelettmuskulatur, glattmuskel och hjärtmuskel. Alla muskler består emellertid av fibrer som kontraherar med samma mekanism: glidning av tunna aktinfilament förbi tjocka myosinfilament.
Egenskaper
En muskelfiber är en enda cell som innehåller en bunt av myofibriller. Myofibriller består av tunna filament och tjocka trådar arrangerade i sarkomerer. Tunna filament är gjorda av strängar av ett protein som kallas aktin vriden runt strängar av ett protein som kallas tropomyosin. Tjocka trådar är gjorda av ett protein som heter myosin.
Sammandragning
I en muskelfiber i vila överlappar de tunna och tjocka filamenten endast delvis i varje sarkomerer, med endast sarkomererens centrum tjocka trådar och ytterkanterna som endast innehåller tunna filament. Filamentens längder ändras inte. Muskelkontraktion uppnås när filamenten glider förbi varandra för att öka mängden överlappning mellan dem, förkorta sarkomeren. Alla sarkomerer i muskelfiberkontraktet på en gång, förkortar hela fiberen.
Molekylär mekanism
Glidningen av filamenten uppnås av myosinhuvudet av de tjocka filamenten som aktivt drar det tunna aktinet filament längs. Drivs av adenosintrifosfat (ATP), bind myosinhuvudena upprepade gånger till aktin, böja, lossa från aktinet, snäpp tillbaka till sitt obehandlade tillstånd och bind sedan igen. Alla myosinhuvudena på det tjocka filamentet drar aktin i samma riktning när de böjer, vilket gör att filamenten glider förbi varandra.
När en muskelfiber är avslappnad tropomyosin i det tunna filamentet täcker aktinet och blockerar myosinhuvudet från bindning. Kalciumjoner orsakar tropomyosin att flytta och exponera aktinbindningsställena, vilket leder till sammandragning. Neuroner kontrollerar muskelkontraktion och avslappning genom reglering av kalciumjonkoncentration.
Typer
Olika typer av muskelfibrer har anpassats för specifika funktioner. Snabbsträckta muskelfibrer används för korta, kraftfulla sammandragningar och långsamma fibrer kan hålla sammandrag under långa perioder. De flesta muskler innehåller en kombination av snabba och långsamma fibrer. Vissa djur har muskelfibrer som kontraherar mycket snabbare än mänskliga snabba fibrer. Till exempel styrs en rattlesnake av super snabb muskelfibrer.
Muskelfibrer kan också klassificeras i oxidativa och glykolytiska fibrer. Oxidativa fibrer erhåller ATP genom aerob andning, medan glykolytiska fibrer är beroende av glykolys. När du äter kyckling kan du enkelt skilja dessa två typer. Mörkt kött är gjord av oxidativa fibrer, medan vitt kött är gjord av glykolytiska fibrer.
