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横桥周期(Cross Bridge Cycle)

横桥周期(Cross Bridge Cycle)


资料来源:
medchrome

1.Binding:当细胞质有Ca2+存在时,TnC 可和Ca2+结合﹝必要前提﹞,产生构形改变,拉开Tropomyosin,就可暴露出肌动蛋白结合位,让肌凝蛋白(myosin)和肌动蛋白(actin)结合,称之为A∙M complex,其中Myosin 上带有未完全水解的能量(ADP∙Pi)
2.Bending:Myosin 上的ADP∙Pi 完全水解后,释放出能量,产生Power stroke,使肌凝蛋白往中间H zone 弯曲(产生角度变化)、肌小节缩短、肌肉收缩、产生张力,这些动作都是耗能的
3. Detachment:新的ATP 结合上去后,肌动蛋白和肌凝蛋白会解离,为了下一个循环的开始
4.Rigor complex:若没有补充新的ATP,就会一直维持在Power stroke 后的僵直状态,称之为「肌僵」
参见:尸僵(Rigor Mortis)
4. Resting:若缺乏Ca2+,就会回到舒张状态

Activation of Cross-Bridge Cycling by Ca2+
1. 肌肉的收缩一定要有Ca2+和TnC 的结合
2. 横坐标为肌浆质液中Ca2+浓度,而纵座标为肌肉收缩的张力
3. 右图可见肌浆质液中Ca2+浓度和肌肉张力成正比
4. [Ca2+]↑∝ TnC-Ca2+ ↑ ∝ T↑
[Ca2+]浓度越高→TnC-Ca2+结合的量越高→肌肉所产生的张力也就越大,但到达某个浓时,肌肉张力仍会到达最大收缩的上限

*当细胞内Ca2+浓度低于0.1μM时,有舒张蛋白(Relaxing protein, TnI-Tm)的参与,让粗丝横桥无法和肌动蛋白结合,阻止肌肉的收缩,因此肌肉张力很小,肌肉维持于舒张状态
*当Ca2+浓度提高,可和TnC 结合时,TnC 会产生构形改变, 拉开旋转肌凝蛋白(tropomyosin),暴露出肌动蛋白(actin)上的结合位,使肌肉产生有力的收缩(power stroke)

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