Модель мышцы

Электронная микроскопия показывает, что при укорочении толстые нити вдвигаются между тонкими и саркомер укорачивается подобно подзорной трубе. Это скользящая модель мышцы, установленная X. Хаксли. [c.396]

В. Куну удалось приготовить действующую модель мышцы ( рН-мускул ) на основе сополимера акриловой кислоты и винилового спирта при нагревании с глицерином тонких нитей, полученных из этого полимера н ориентированных путем вытягивания, они становились нерастворимыми в воДе, сохранив, однако, способность к набуханию (вследствие сшивания макромолекул между собой за счет этерификации части групп СООН глицерином). Подкисление раствора, в котором натягивались подобные нити, до pH 4 вызывало их сокращение при одновременном утолщении. При добавлении щелочи равновесие [c.581]

Заметьте, как изменилось содержание понятия модель . Помните, мы рассказывали, что Дюбуа-Реймон тоже построил модель мышцы для объяснения потенциала повреждения на основе работы электромоторных молекул. Он паял модель из крохотных гальванических элементов,, и в ней на самом деле циркулировали реальные токи. Модель же X — X существует как система уравнений или программа для ЭВМ. [c.98]

Для проверки выдвинутой гипотезы надо было повторить расчеты для разных значений этих неизвестных параметров кроме того, требовалось усовершенствовать и сам метод расчета, чего никак не удавалось сделать. Тогда решили сделать аналоговую модель синапса (подобно тому как Дюбуа-Реймон делал для проверки гипотезы электромоторных молекул модель мышцы из гальванических элементов). [c.160]

Рис. 7.5. Трехкомпонентная модель мышцы (СЭ - сократительный элемент)

РИС 4-25. А. Схематическое изображение саркомера поперечнополосатой мышцы Б Схема взаимодействия между миозином и связанным с мембраной актином, приводящего к направленному движению в немышечных клетках На схеме показано, как связанный с мембраной пузырек перетягивается в направлении другой мембраны, например плазматической. Существенной особенностью этой модели является биполярная природа миозиновых агрегатов [98] [c.326]

Конформационные изменения в миозине и актине при действии АТФ и в сокращающейся мышце установлены многими методами. Однако они изучены еще недостаточно для обоснования модели, подобной описанной. [c.404]

Большой интерес для физики и биологии представляют летательные мышцы насекомых (ЛМН) и близкие к ним тимпанальные мышцы цикад. Эти мышцы способны к быстрым периодическим сокращениям с частотой порядка 100 Гц. ЛМН структурно весьма сходны с поперечно-полосатыми мышцами позвоночных. Установлена применимость к ЛМН скользящей модели с мостиками актин — миозин. [c.410]

Путь введения. При всем разнообразии возможных путей введения (в желудок, в мышцу, под кожу, на кожу и т. д.) соединения, подлежащего изучению, желательно избрать один обязательный для большинства исследований. Наиболее доступный и имеющий практическую значимость — это оральный путь, который и следует рекомендовать при воспроизведении модели кумуляции токсического действия химических промышленных веществ. Вопрос об использовании дополнительных путей следует решать в каждом случае, исходя из задач, стоящих перед исследователем. [c.103]

Если выдувать раствор актомиозина через капилляр в воду, то он застудневает в виде нити. Актомиозиновые нити внешне похожи на мышечные фибриллы и используются как модели для изучения химизма мышечного сокращения. Если актомиозиновую нить поместить в свежий водный экстракт мышцы, содержащий аденозинтрифосфорную кислоту, наблюдается сокращение нити. [c.248]

Рис. 15-16. Гидравлическая модель, поясняющая роль пункта перекреста в регуляции гликолиза, протекающего в мышце. Измерение концентраций последовательных промежуточных продуктов гликолиза в активной интактной мышце (А) и в мышце, находящейся в состоянии покоя (Б), позволяет выявить регулируемый этап этого процесса. Пункт перекреста-это реакция, катализируемая ферментом, для которого при переходе мышцы из активного состояния в состояние покоя концентрация субстрата возрастает, а концентрация продукта (продуктов) снижается. В данном случае пунктом перекреста служит реакция, катализируемая фосфофруктокиназой (ФФК), от которой зависит скорость образования пирувата.

Из всех гормонов наиболее полно изучен адреналин. Его хорошо известный механизм действия используется в качестве модели при исследовании других гормонов. Органы-мишени адреналина-печень и скелетные мышцы, а также сердце и сердечно-сосудистая система. [c.787]

Денервированная мышца является одним из удобных объектов для изучения трофической функции нервной системы и моделью мышечной патологии нейрогенной этиологии. [c.199]

В живой мышце органом управления является нервная система. К настоящему времени в лабораторных условиях создан полимер, обладающий свойством ионной проводимости в осевом направлепии. Это синтетическая модель нерва. Орган управления — подобие нервной системы — еще предстоит создать. [c.354]

Благодаря вторичному складыванию и образованию третичной структуры глобулярная белковая макромолекула приобретает форму сравнительно симметричной частицы, хотя подчас с довольно причудливыми очертаниями. Обычно гидродинамическое поведение таких частиц описывается моделью жестких или полупроницаемых эллипсоидов вращения (см. гл. И). Однако в ряде случаев истинная форма белковой молекулы весьма далека от эллипсоидальной, как это видно, например, из рис. 1.24, на котором представлена структура белка мышц — миоглобина, — воспроизведенная по данным рентгеноструктурного анализа с разрешением 2 А [50]. Тем не менее по изменениям гидродинамических параметров можно судить о характере морфологических изменений. Ниже мы приведем соответствую- [c.83]

Для понимания молекулярного механизма сокращения мышцы необходимо прежде всего ввести модельную систему для определения зависимостей возникающих напряжений от величины нагрузки и скорости изменения последней. Простейшая механическая модель такого типа, изображенная на рис. 4.2,а, состоит из двух элементов вязкого и упругого. Константы, определяющие поведение этих элементов, могут [c.115]

Рис. 4.2. Различные модели работы мышцы.

С другой стороны, простая модель, при которой предполагается распределение веществ между водной и липидной фазами, в какой-то мере напоминает тот способ, с помощью которого вещества из крови проникают в мозг млекопитающих так, в случае фосфата для достижения равновесия требуется 7 сг/то/с, в случае натрия—4—20 час, тогда как в мышце равновесие достигается через 20 мин. В то же время глюкоза проникает свободно, а для многих более сложных соединений, таких, как сульфонамиды, нет зависимости между скоростью проникновения и растворимостью в жирах [3]. [c.388]

Современные полимерные системы, называемые искусственными мышцами, не обладают свойствами аккумуляции энергии и высвобождения ее в нужные моменты, а также свойством самовосстановления, присущим живым тканям. Тем не менее искусственные полимерные структуры, способные изменять размеры и развивать механическое усилие при омывании их жидкостями различного химического состава, представляют собой синтетические модели, более всего приближающиеся к живому прототипу. С живой мышцей их роднит главный принцип — принцип прямого преобразования химической энергии в механическую работу без тепловых преобразований. Полное воспроизведение механизма скольжения белковых нитей или како- [c.129]

Таким образом, рассмотрен особый случай продольной деформации эласто-осмотических структур, когда площадь поперечного сечения пленки (волокна) сохраняется неизменной и весь объем принятого или отданного несжимаемого растворителя уходит на растяжение или сокращение образца. Это случай особой анизотропии деформирующегося полимерного геля. Однако и в случае изотропного вязко-упругого полимерного материала существенна именно продольная деформация. В конструкциях двигательных моделей на искусственных мышцах [31] перемещение и усилие отводятся по оси, совпадающей с продольной ориентацией сократительных пленок (волокон), и даже в тех схемах, где полимерные пленки натянуты подобно барабанным перепонкам [27, 31], перемещение трансформируется вдоль одного основного направления пленочных образцов. [c.155]

С общей точки зрения изменчивость мышц кисти руки заслуживает большого внимания, особенно потому, что рука рассматривается часто как своеобразный стандартный инструмент, которым обладают все нормальные люди. Автор видел великолепную кинокартину, в которой специальная, весьма совершенная модель повторяла каждое, даже самое сложное движение чело- [c.53]

Самопроизвольный переход от неупорядоченных к упорядоченным конформациям М. в конденсированной фазе имеет место нрп кристаллизации полимеров. При плавлении происходит обратный процесс. Форма М. по.гиэлектролитое в растворах и студнях обратимо меняется нрп изменении рИ среды. И а этом свойстве М. полиэлектролитов основано действие систем, способных иеиосредственно превращать химич. энергию в механич. и представляющих собо)1 простейшие модели мышц. Сокращение реальных мышц связано с изменением конформаций белковых М. цри [c.517]

Скелетная мышца в покое по механическому поведению пред авляет собой вязкоупругий материал. В частности, для нее характерна релаксация напряжения. При внезапном растяжении мышцы на определенную величину напряжение резко возрастает, а затем уменьшается до определенного равновесного уровня. И, наоборот, когда мышца, находившаяся в растянутом состоянии, внезапно укорачивается, напряжение сильно падает и после этого выходит на меньший равновесный уровень. Иными словами, механические свойства скелетной мышцы во многих отношениях аналогичны свойствам модели 5 на рис. 75. Но в отличие от этой механической модели мышца характеризуется нелинейной зависимостью напряжения от длины (рис. 78). Соответственно модуль упругости Е мышцы будет не постоянным, а различным при разных нагрузках. Находят такой модуль упругости (называемый эффективным, или тангенциальным) по модифицированному уравнению (10.1) [c.197]

В этой главе мы не будем использовать в явном виде диаграммный метод, хотя мышечное сокращение можно рассматривать как частный случай активного транспорта согласно гипотезе скольжения филаментов, энергия метаболизма расходуется на транспорт актиновых филаментов относительно миози-новых, преодолевая при этом механическое напряжение. Однако два осложняющих фактора существенно ограничивают наши возможности использовать этот метод обычным путем. Во-первых, актин нельзя считать малой молекулой лиганда, сопоставимого с ионами водорода или натрия. Он является частью макромолекулярной машины. Во-вторых, стационарность в стрсгом смысле слова выполняется в мышцах только при изометрическом сокращении. Несмотря на эти трудности, представление об основных уровнях свободной энергии (гл. 5) можно использовать весьма эффективно для определения количественных параметров некоторых специфических молекулярных моделей. Рассмотрение такого рода моделей мышцы выходит за рамки данной книги. Заинтересованного читателя мы отсылаем к важной серии исследований Хилла и сотр. [24, 28, 41—43]. [c.267]

Квантовохим. представления и методы начинают активно применяться при изучении высокомол. соед. В частности, созданы адекватные модели для описания высокой проводимости орг. полимеров, переноса заряда пс цепи полимера, а также ряда др. процессов. Методы К. х. используются в мол. биологии, напр, для расчета моделей биол. мембран, моделирования работы мышцы и др. Результаты квантовохим. расчетов совместно с данными, получаемыми методами теоретич. физики, начинают использовать в материаловедении для направленного создания материалов с заданными электрич. и магн. св-вами - сплавов, орг. полупроводников, композиц. материалов и др. [c.367]

Согласно скользящей модели, напряжение, развиваемое мышцей, целиком определяется нитями актина и миозина и 7-дисками. Все эти элементы не вполне жестки, они обладают определенной податливостью. Конечные саркомеры мышечного волокна связаны с соединительной тканью сухожилий, и здесь также имеется податливость, пластичность. Одновременно эти элементы вносят некоторую упругость в движение мышцы. Однако общий вклад упругих и пластических деформаций не превышает 3% развиваемого мышцей напряжения. Все же следует рассматривать мышцу как вязкоупругое тело. Как мы увидим, уравнение Хилла списывает только вязкое течение в мышце. [c.401]

Таким образом, уязвимость сердечной мышцы определяется величиною 0/тд. Применяемые в медицине антиаритмические вещества, дефибрилляторы, влияют именно на этот параметр. Важный для практики результат теоретического исследования состоит в том, что найдены физические критерии антиаритмогеннык воздействий, которые могут изучатьс.ч на ткянйвых моделях путем определения их влияния на 0/тл. На тех же основаниях ис- [c.532]

Скелетные мышечные волокна позвоночных, подобно нервным клеткам, способны возбуждаться под действием электрического тока, и нервно-мышечное соедшенае (рис. 18-24) может служить хорошей моделью химического синапса вообще. На рис. 18-25 сравнивается тонкая структура этого синапса с типичным синапсом между двумя нейронами головного мозга. Двигательный нерв и иннервируемую им мышцу можно отделить от окрузкаюшей ткани и поддерживать в функционирующем состоянии в среде определенного состава. Возбуждая нерв через наружные электроды, можно с помошью внутриклеточного микроэлектрода регистрировать ответ одиночной мышечной клетки (рис. 18-26). Микроэлектрод сравнительно легко ввести в волокно скелетной мышцы, так как это очень крупная клетка (порядка 100 мкм в диаметре). [c.96]

В 1946 г. знаменитый математик Н. Винер опубликовал совместно с кардиологом А. Розенблютом статью [74], где исследовались различные режимы распространения возбуждений по ткани сердечной мышцы и обсуждались причины возникновения сердечных аритмий. Авторами [74] была предложена аксиоматическая модель возбудимой среды, оказавшаяся чрезвычайно плодотворной при проведении качественного анализа различных пространственно-неоднородных режимов в возбудимых средах [75,4,22]. [c.174]

Рис. 20. Строение белка мышц — миоглобина — по данным рентгеноструктурно-го анализа. В верхней части модели видна темная дискообразная частица это гем, придающий соединению окраску. Буквой N обозначено положение N-кoнцeвoй аминокислоты

Если все это верно, то остается неясным, почему значения времен спин-рещеточной и спин-спиновой релаксаций протонов в воде сильно уменьшаются при переходе от адсорбированной воды к объемной воде при одной и той же температуре [6, 21]. В самом деле, существует предположение, что в некоторых системах адсорбированная вода переохлаждается без проявления формальных признаков замерзания при температурах вплоть до 183 К (—90 °С) [16]. Увеличение объема воды в некоторых пористых системах приводит к увеличению Т и Т2 для протонов. При относительной влажности 100% или при 100%-ном заполнении пор значения Т1 и Т2 для протонов все же ниже, чем для объемной воды (см. рис. 19.1). В работах [17, 34], посвященных воде, которая связана мышцами, этот факт объяснен на основе модели, характеризующейся промежуточной скоростью обмена, когда одна молекула из тысячи с очень малым значением времени вращательной релаксации Г2+3,5 1,5 мкс обменивается с большинством остальных молекул воды. В работе [35] авторы подвергают сомнению основное предположение модели, постулирующее наличие воды с заторможенным внутренним вращением. Авторы цитируемой работы, выступая с позиций модели, характеризуемой быстрым обменом между двумя фракциями, показали, что наличие незамерзающей связанной воды достаточно для объяснения факта снижения величины Т2 по сравнению с ее значением для объемной воды. Ризинг и др. [36] отвергли эту критику, так как она основана на том, что они называют некорректной моделью для описания воды, связанной с жесткой мышечной тканью . [c.330]

За годы, истекшие с этих пионерских исследований, был уточнен ряд деталей, однако принципиальное значение этих работ сохранилось. Они показали, что важнейшие механохимические явления присущи определенному очищенному белку мышцы и являются его функцией. Это означает, что механохимический акт протекает на молекулярном уровне и должен являться объектом изучения молекулярной биологии. Второе заключение — тесная связь механохимпи с ферментативной реакцией, т. е. с биохимией. В настоящее время многие детали мышечного сокращения понятны, но многое еще подлежит выяснению. Мы начнем с изложения некоторых важнейших данных, относящихся к мышце, затем рассмотрим принципиальную, т. е. небиологическую, модель механохимической машины, а в заключение рассмотрим [c.186]

Модель Куна—Качальского воплотила в себе основные черты механохимических явлений. Однако, переходя к мышечным белкам, мы находим множество осложнений, связанных с функциональной сложностью мышцы, необходимостью ее регулирования, своеобразием ее энергоснабжения и т. д. На страницах этой книги мы постараемся отвлечься от большинства осложнений и сосредоточим внимание на природе механохимического акта. Моделью мышечного волокна нам будет служить гораздо более простой объект — волокно актомиозинового геля того типа, каким пользовались Энгельгардт и Любимова и Сент-Дьордьи. При этом мы сразу же отметим недостатки этой модели — отсутствие в нитях достаточной анизотропии, вследствие чего их сокращение под действием АТФ происходит пропорционально во всех направлениях, с вытеснением из геля части жидкости. [c.193]

Актомиозин, или миозин В, считают сейчас сополимером двух белков миозина и актина (Штрауб). Актомиозин получают путем длительной (24 часа) экстракции мышечной кашицы 0,5—1,0М раствором КС1. В растворах солей столь высокой ионной силы этот белок дает истинные весьма вязкие растворы, свидетельствующие о наличии больших удлиненных частиц. При выливании раствора актомиозина в воду образуется гель. Если выпускать раствор актомиозина в виде тонкой струйки из капилляра в сосуд с водой, то образуются нити геля. Они-то и подвергаются сокращению, если погрузить их в сосуд, содержащий АТФ 5 10 М ири pH 7,5, а также два обязательных кофактора — КС1 (0,05М) и Mg l (10 Ш). Ионы калия и магния необходимы для функционирования настоящей мышцы поэтому существенно, что без них не работает и актомиозиновая модель. Если проводить экстракцию мышечной кашицы короткое время (10 мин.), то в раствор переходит главным образом белок миозин, но с при- [c.193]

Обычное сокращение мышечного волокна составляет около 20% длины, максимальное - около 40 %. При этом в мышцах человека развивается усилие порядка 6-10 кг см , а в мышцах лягушки-1,8-2,2 кг см . В разд. В рассматриваются синтетические модельные мышцы, в которых происходит полное или частичное сокращение молекулярных цепей. Хотя такие механизмы и не реализуются в биоорганизмах, их изучение полезно для понимания общей картины. Недостатком этих моделей является 1) недостаточное число движущихся участков (по фавнению с моделью скольжения ) 2) невозможность объяснения взаимоупрочнения волокон при образовании мышечных пучков и сложных структур. Однако эти модели позволяют оценить скорость реакции и понять многие закономерности. [c.117]

Для исследования нестационарных процессов деформации сократительных полимерных структур и автоколебательных режимов в моделях полимерных автопульсаторов требуется некоторая динамическая теория. В настоящей работе предпринята попытка отыскать путь к такой теории. При определенных упрощающих предположениях, основанных на уяснении главных физических и физико-химических свойств исследуемых систем, получены динамические уравнения деформации искусственных мышц сначала в режиме холостого хода (без внешней механической нагрузки), а затем и с учетом реакции нагрузки. [c.131]

В.А. Энгельгардтом и М.Н. Любимовой фермента АТФ-азы в сократительном белке — миозине. Этот фермент катализирует распад АТФ и освобождение энергии, которая в живых организмах может преобразовываться в энергию мышечной работы. Г. Хаксли в 1953 г. предложил модель мышечного сокращения, согласно которой нити актина при сокращении скользят между нитями миозина. Были изучены также особенности обмена веществ и энергии в мышцах при различных функциональных состояниях (В.А. Энгельгардт, A.B. Палладии, Д.Л. Фердман) показана ведущая роль нервной [c.14]

В отличие от гемоглобина миоглобин (от греч. myos — мышца и лат. globus — шар) — небольшой глобулярный белок с молекулярной массой 17 ООО. Молекула миоглобина состоит из одного гема и одной полипеп-Рнс. 5.5. Модель а-субъединицы тидной цепи, содержащей 153 аминокис-гемоглобина юловека лотных остатка. Т аким образом, формально [c.208]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология