Hva er den glidende filamentteorien?

Slidende filamentteori er en modell som brukes for å forklare mekanismen som muskler trekker seg sammen. Sammentrekningen av skjelettmuskel, som er det som gjør bevegelse mulig, oppstår på tre måter. Konsentrisk muskelsammentrekning innebærer forkortelse av muskelfibre, som i løftefasen av en bicep -krøll, mens eksentrisk muskelsammentrekning blir muliggjort ved forlengelse av muskelfibre, som i senkingsfasen av en bicep -krøll. Isometrisk sammentrekning er en annen mulighet, hvor muskelen ikke endres i lengde mens den opprettholder en sammentrekning, som ved å stoppe vekten midtveis i en bicep -krøll og holde albuen på 90 grader. Slidende filamentteori beskriver prosessen som gjør disse endringene i muskelengde, og derfor muskelkontraksjon, mulig.

To typer proteiner som finnes i muskelceller, aktin og myosin, jobber sammen for å produsere disse kontrasteneHandlinger, som de er ordnet i filamenter som glir forbi hverandre, og gir glidende filamentteori navnet. Innenfor hver muskelcelle danner aktinproteinkjedene passive tynne filamenter som fungerer sammen med tykke filamenter av myosin, et motor- eller bevegelsesprotein som produserer kraften til muskelsammentrekning. For å gjøre dette glir myosinfilamentene frem og tilbake langs aktinfilamentene i en enhet inne i muskelcellen som kalles sarkomeren. Hver muskelcelle kan inneholde hundretusener av sarkomer, en båndlignende struktur som utvides og trekker seg sammen som en enhet da aktin- og myosinfilamentene glir forbi hverandre. Det er bandene til sarkomer som gir muskler deres stripete utseende.

Under glidende filamentteori blir myosinfilamenter vekslet med aktinfilamenter i horisontale linjer, omtrent som de røde og hvite stripene på det amerikanske flagget. Myosinproteinene glir langs aktinet, og frigjør kalsiumioner som lar hodet på hvert myosinprotein til søppelkassed til et sted på aktinfilamentet. Når myosinet binder seg til aktinen langs disse stedene, omtrent som et mannskap av roere i en scull som trekker årerene sine samtidig, trekker myosinet de to filamentene forbi hverandre, noe som resulterer i en samlet forkortelse av sarkomeren. Denne kollektive forkortelsen er muliggjort ved hydrolyse av adenosintrifosfat (ATP), kroppens viktigste energikilde for mange cellulære funksjoner, og resulterer i sammentrekningen av muskelcellen.

Når aktin- og myosinfilamentene binder seg og "hjerneslaget" oppstår, og trekker aktinfilamentene mot midten av sarkomeren, løsner myosinene fra aktin, og ATP blir ladet opp i disse filamentene igjen, noe som forårsaker neste slag av filamentene. Hvis det ikke er behov for noen muskelsammentrekning og muskelen er i ro, vikler et protein som kalles tropomyosin seg rundt aktinfilamentene, blokkerer bindingssetene og dermed forhindrer myosin fra å binde seg til aktinen slik at ingen muskelsammentrekning kan oppstå. SLiding filamentteori forklarer også hvordan cytokinesis, eller celledeling, finner sted, med glidende glødemekanisme som får en celle til å klype seg i to under mitose.