Vad är den glidande filamentteorin?

glidande filamentteori är en modell som används för att förklara mekanismen genom vilken musklerna sammandras. Sammandragningen av skelettmuskeln, som är det som möjliggör rörelse, sker på tre sätt. Koncentrisk muskelkontraktion involverar förkortning av muskelfibrer, som i lyftfasen för en bicep -lock, medan excentrisk muskelkontraktion möjliggörs genom förlängningen av muskelfibrer, som i sänkningsfasen för en Bicep -curl. Isometrisk sammandragning är en annan möjlighet, under vilken muskeln inte förändras i längd medan man upprätthåller en sammandragning, som att stoppa vikten halvvägs genom en bicep -lock och hålla armbågen vid 90 grader. Glidande filamentteori beskriver processen som gör dessa förändringar i muskellängd, och därför muskelkontraktion, möjlig.

Två typer av proteiner som finns i muskelceller, aktin och myosin, arbetar tillsammans för att producera dessa kontraktÅtgärder, som de är ordnade i filament som glider förbi varandra, vilket ger glidande filamentteori sitt namn. Inom varje muskelcell bildar aktinproteinkedjor passiva tunna filament som fungerar i samband med tjocka filament av myosin, ett motor- eller rörelsesprotein som producerar kraften i muskelkontraktion. För att göra detta glider myosinfilamenten fram och tillbaka längs aktinfilamenten i en enhet inuti muskelcellen som kallas sarkome. Varje muskelcell kan innehålla hundratusentals sarkomerer, en bandliknande struktur som expanderar och kontrakt som en enhet när aktin- och myosinfilamenten glider förbi varandra. Det är banden av sarkomerer som ger musklerna deras strierade utseende.

Under glidande filamentteori växlar myosinfilament med aktinfilament i horisontella linjer, precis som de röda och vita ränderna på den amerikanska flaggan. Myosinproteinerna glider längs aktinet och släpper kalciumjoner som tillåter huvudet för varje myosinprotein att binD till en plats på aktinfilamenten. När myosinet binder till aktin längs dessa platser, precis som en besättning av roddare i en scull som drar sina åror samtidigt, drar myosin de två filamenten förbi varandra, vilket resulterar i en övergripande förkortning av sarkome. Denna kollektiva förkortning möjliggörs genom hydrolys av adenosintrifosfat (ATP), kroppens huvudsakliga energikälla för många cellulära funktioner och resulterar i sammandragningen av muskelcellen.

När aktin- och myosinfilamenten binder och "stroke" inträffar, drar aktinfilamenten mot mitten av sarkome, lossnar myosinhuvuden från aktin och ATP laddas i dessa filament igen, vilket orsakar nästa slag av filamenten. Om ingen muskelkontraktion behövs och muskeln är i vila, lindar ett protein som kallas tropomyosin sig runt aktinfilamenten, blockerar bindningsställena och därmed förhindrar myosinet från att binda till aktinet så att ingen muskelkontraktion kan uppstå. SLiding Filament Theory förklarar också hur cytokinesis eller celldelning äger rum, med den glidande filamentmekanismen som får en cell att klämma i två under mitos.