Энергетика мышечного сокращения

При сокращении мышцы выполняется работа, и на это требуется энергия, источником которой служит ATФ. Головки поперечных мостиков миозина в присутствие молекул актина функционируют как фермент аденозинтрифосфатаза (ATФаза). Это свойство позволяет головке гидролизовать ATФ и использовать выделившуюся при этом энергию для сокращения.

Гидролиз АТФ происходит в тот момент, когда поперечный мостик присоединён к актиновой молекуле под углом 45⁰. Выделяющаяся энергия расходуется на отсоединение головки и изменение её конформации. В результате головка присоединяется под углом 90⁰ к следующему активному центру молекулы актина. Таким образом, для каждого ″шага″ поперечного мостика необходима одна молекула АТФ.

Энергетическая эффективность любогодвигателя вычисляется как отношение энергии, которая преобразуется в работу, к общему количеству затраченной энергии. В работу мышцы преобразуется не более 25% химической энергии, заключённой в продуктах питания, а основная часть этой энергии рассеивается в форме теплоты. Причина такой небольшой эффективности в том, что около половины энергии пищевых продуктов теряется в процессе образования ATФ. Только 40-45% энергии ATФ может быть в дальнейшем преобразовано в мышечную работу.

К настоящему времени расшифрована структура саркомера и составляющих его белков, исследована механика и энергетика мышечного сокращения, изучена биохимия расщепления АТФ актомиозиновым комплексом. Но молекулярный механизм трансформации химической энергии АТФ в механическую работу продолжает оставаться неясным.

Дата добавления: 2015-09-04