Az acetilkolin felszabadulásával kezdve melyek az izomösszehúzódás lépései?

Az acetilkolin (ACh) felszabadulása által a neuromuszkuláris csomópontban elindított izomösszehúzódási folyamat a következő lépésekből áll:

1. ACh kiadás :A motoros neuron mentén haladó akciós potenciál eléri a neuromuszkuláris junctiót. Ez acetilkolin (ACh) felszabadulását okozza a preszinaptikus membránból.

2. ACh kötődése nikotin ACh receptorokhoz :Az ACh átdiffundál a szinaptikus hasadékon, és az izomrost motoros véglemezén található nikotin-acetilkolin receptorokhoz (nAChR-ekhez) kötődik.

3. A véglemez potenciál generálása (EPP) :Az ACh nAChR-okhoz való kötődése ioncsatornákat nyit meg, ami nátrium- (Na+) és kálium- (K+) ionok beáramlásához vezet. Ez depolarizálja az izomrost membránját, ami véglemez potenciált (EPP) okoz.

4. Depolarizáció és akciós potenciál generálása :Ha az EPP elér egy megfelelő küszöböt, akciós potenciált (terjesztett elektromos jelet) vált ki az izommembránon.

5. Gerjesztő-összehúzódás (EC) csatolás :Az akciós potenciál a keresztirányú tubulusok (T-tubulusok) mentén halad az izomrostba. A T-tubulusok membráninvaginációk, amelyek az izomrost felületére merőlegesen futnak.

6. Kalcium felszabadulás a szarkoplazmatikus retikulumból :Az akciós potenciál hatására a T-tubulusokban a feszültségfüggő kalcium (Ca2+) csatornák megnyílnak. Ez kalciumionok (Ca2+) felszabadulásához vezet a szarkoplazmatikus retikulumból (SR) a citoplazmába.

7. Kálciumkötés a troponinhoz :A megnövekedett intracelluláris Ca2+ koncentráció hatására a troponinhoz, a szarkomer vékony filamentumának szabályozó fehérjéhez (az izomösszehúzódás alapegysége) kötődik.

8. Power Stroke :A Ca2+ troponinhoz való kötődése konformációs változásokat indít el, amelyek a tropomiozin molekulákat mozgatják a vékony filamenteken. Ez feltárja a miozin-kötő helyeket az aktin molekulákon.

9. Kereszthidak kialakulása és összehúzódása :A miozinmolekulák fejei (vastag filamentumok) kereszthidakat képeznek az aktin (vékony) filamentumokon a szabaddá vált miozinkötő helyekkel. Ez alkotja az aktomiozin komplexet.

10. Csúszó izzószál-mechanizmus :A miozinfejek ciklikus kötődésen, erőlöketen (munkalöketen) és az aktinszálakról való leváláson mennek keresztül, miközben az ATP hidrolíziséből származó energiát hasznosítják. Ez a csúszószálas mechanizmus izomösszehúzódást generál.

11. Relaxáció :Amikor az akciós potenciál véget ér, a kalciumionokat kalciumpumpák pumpálják vissza a szarkoplazmatikus retikulumba, csökkentve az intracelluláris Ca2+-koncentrációt. Ez a Ca2+ leválásához vezet a troponinról, ami lehetővé teszi, hogy a tropomiozin molekulák visszakerüljenek eredeti helyzetükbe, blokkolva a miozinkötő helyeket. A kereszthidak eltörnek és az izom ellazul.