细胞骨架与运动
肌动蛋白-肌球蛋白收缩(actin-myosin contraction)
/ AK-tin MY-oh-sin kun-TRAK-shun /
想象两排面对面的人,每排都握着一根绳子,其中一排一手接一手地伸出去把另一排拉近。两排人本身没有变短,但他们之间的间隙缩小了。肌肉正是按这一原理工作的。肌动蛋白-肌球蛋白收缩是细胞产生拉力的方式,最著名的是在肌肉中,但分裂细胞把自己掐成两半时也用到它。
两位主角是肌动蛋白和肌球蛋白这两种蛋白质丝。肌球蛋白有一个个小头,伸出去抓住相邻的肌动蛋白丝并拉动。每一次拉动是一次动力冲程,由分解ATP释放的能量提供动力;随后头部松手、复位、抓住更远处、再次拉动。由于许多肌球蛋白头在有序排列中同时这样做,使肌动蛋白丝相对于肌球蛋白滑动,整个结构便缩短。这称为肌丝滑动机制——肌丝本身并不变短,而是彼此相对滑动。
在骨骼肌中,肌动蛋白和肌球蛋白被装进高度有序、重复排列的单元,称为肌节,排列得如此整齐,以至于肌肉在显微镜下看起来有条纹。神经信号触发钙浓度升高,钙把肌动蛋白暴露出来,让肌球蛋白能抓住它,肌肉于是收缩。完全相同的肌动蛋白与肌球蛋白拉动作用——只是排列更松散——也驱动着在细胞分裂末期把一个细胞分成两个的收缩环,这说明肌肉是一个古老得多的细胞把戏的精炼版本。
死后肌肉僵直(尸僵)的发生,是因为细胞耗尽了ATP,于是肌球蛋白头抓住肌动蛋白却无法松开——把肌肉锁住,直到蛋白质分解为止。
松开抓附也需要ATP——耗能的并不只是收缩这一步。
肌丝并不变短——它们彼此相对滑动。而肌球蛋白无论是拉动还是松开都需要ATP,这正是没有ATP的肌肉会锁死而非瘫软的原因。
又称
另见