Jaká je teorie posuvných vláken?

Teorie posuvných vláken je model používaný k vysvětlení mechanismu, kterým se svaly stahují. Kontrakce kosterního svalu, což je to, co umožňuje pohyb, se vyskytuje třemi způsoby. Koncentrická kontrakce svalů zahrnuje zkrácení svalových vláken, jako ve fázi zvedání bicepového kadeře, zatímco excentrická kontrakce svalů je umožněna prodloužením svalových vláken, jako ve fázi snižování bicepového kadeře. Izometrická kontrakce je další možností, během níž se sval se nezmění délku při udržování kontrakce, jako při zastavení hmotnosti uprostřed bicepového kadeře a držení lokte na 90 stupňů. Teorie posuvných vláken popisuje proces, který umožňuje tyto změny v délce svalů, a tedy i kontrakci svalů.

Dva druhy proteinů nalezených ve svalových buňkách, aktin a myosin, spolupracují na produkci těchto contAkce, protože jsou uspořádány ve vláknech, které se procházejí kolem sebe, a dávají teorii posuvného vlákna jeho název. V každé svalové buňce vytvářejí aktinové proteinové řetězce pasivní tenká vlákna, která pracují ve spojení se silnými vlákny myosinu, motorem nebo pohybovým proteinem, který produkuje sílu svalové kontrakce. Za tímto účelem se myosinová vlákna sklouzla sem a tam podél aktinových vláken uvnitř jednotky uvnitř svalové buňky zvané Sarcomere. Každá svalová buňka může obsahovat stovky tisíc sarkomerů, strukturu podobnou pásmu, která se rozšiřuje a kontrikuje jako jednotku, když se kolem sebe aktin a myosinová vlákna sklouzne. Jsou to pásky sarkomů, které dávají svalů jejich pruhovaný vzhled.

V rámci teorie posuvných vláken se myosinová vlákna střídají s aktinovými vlákny ve vodorovných liniích, podobně jako červené a bílé pruhy na americké vlajce. Myosinové proteiny se sklouznou podél aktinu a uvolňují ionty vápníku, které umožňují hlavu každého proteinu myosinu na košD na místo na vláknu Actin. Jakmile se myosin váže na aktin podél těchto míst, podobně jako posádka veslařů v lebce, která tahala jejich vesla současně, myosin táhne dvě filamenty kolem sebe, což má za následek celkové zkrácení sarkomeru. Toto kolektivní zkrácení je umožněno hydrolýzou adenosin trifosfátu (ATP), hlavním zdrojem energie těla pro mnoho buněčných funkcí a má za následek kontrakci svalové buňky.

Jakmile se aktin a myosinová vlákna vážou a „mrtvice“ dojde, přitahuje aktinová vlákna směrem ke středu sarkomeru, myosinové hlavy se oddělí od aktinu a ATP se znovu v těchto filamentech nabije, což způsobuje další zdvih vláken. Pokud není potřeba žádná kontrakce svalů a sval je v klidu, protein zvaný tropomyosin se ovine kolem aktinových vláken, blokuje vazebná místa, a tím zabrání myosinu v navázání na aktin, aby nedošlo k žádné svalové kontrakci. STeorie vizuálního vlákna také vysvětluje, jak probíhá cytokineze nebo dělení buněk, přičemž mechanismus posuvného vlákna způsobuje, že jedna buňka během mitózy sevřela do dvou.