細胞骨架與運動
肌動蛋白-肌球蛋白收縮(actin-myosin contraction)
/ AK-tin MY-oh-sin kun-TRAK-shun /
想像兩排面對面的人,每排都握著一根繩子,其中一排一手接一手地伸出去把另一排拉近。兩排人本身沒有變短,但他們之間的間隙縮小了。肌肉正是按這一原理工作的。肌動蛋白-肌球蛋白收縮是細胞產生拉力的方式,最著名的是在肌肉中,但分裂細胞把自己掐成兩半時也用到它。
兩位主角是肌動蛋白和肌球蛋白這兩種蛋白質絲。肌球蛋白有一個個小頭,伸出去抓住相鄰的肌動蛋白絲並拉動。每一次拉動是一次動力衝程,由分解ATP釋放的能量提供動力;隨後頭部鬆手、復位、抓住更遠處、再次拉動。由於許多肌球蛋白頭在有序排列中同時這樣做,使肌動蛋白絲相對於肌球蛋白滑動,整個結構便縮短。這稱為肌絲滑動機制——肌絲本身並不變短,而是彼此相對滑動。
在骨骼肌中,肌動蛋白和肌球蛋白被裝進高度有序、重複排列的單元,稱為肌節,排列得如此整齊,以至於肌肉在顯微鏡下看起來有條紋。神經信號觸發鈣濃度升高,鈣把肌動蛋白暴露出來,讓肌球蛋白能抓住它,肌肉於是收縮。完全相同的肌動蛋白與肌球蛋白拉動作用——只是排列更鬆散——也驅動著在細胞分裂末期把一個細胞分成兩個的收縮環,這說明肌肉是一個古老得多的細胞把戲的精煉版本。
死後肌肉僵直(屍僵)的發生,是因為細胞耗盡了ATP,於是肌球蛋白頭抓住肌動蛋白卻無法鬆開——把肌肉鎖住,直到蛋白質分解為止。
鬆開抓附也需要ATP——耗能的並不只是收縮這一步。
肌絲並不變短——它們彼此相對滑動。而肌球蛋白無論是拉動還是鬆開都需要ATP,這正是沒有ATP的肌肉會鎖死而非癱軟的原因。
又稱
另見