Система актомиозиновая

Не описано случаев, чтобы АцН использовалась для движения организмов большей длины. Более крупные живые объекты, чтобы двигаться, всегда применяют АТФазные системы актомиозинового типа. [c.178]

Согласно современным представлениям, в дисках А расположены толстые нити, состоящие главным образом из белка миозина, и тонкие нити, состоящие, как правило, из второго компонента актомиозиновой системы-белка актина. Тонкие (актиновые) нити начинаются в пределах каждого саркомера у 7-линии, тянутся через диск I, проникают в диск А и прерываются в области зоны Н (рис. 20.2). [c.647]

В то же время существуют неоспоримые аргументы в пользу применения твердотельного ЯМР в биологии величины, отражающие зависимость от направления, которые усредняются за счет быстрых движений в растворителе, содержат весьма важную и часто однозначно интерпретируемую дополнительную информацию о структуре исследуемых веществ. Кроме того, в биологических системах содержатся компоненты, нерастворимые в воде, В основном они образуют надмолекулярные структуры. К ним относятся мембраны, рассмотрение которых будет проведено нами в дальнейшем, волокнистые протеины, строение которых напоминает структуру коллагена. Коллаген является компонентой клеточного остова. К ним относятся также большие системы, состоящие из большого числа отдельных компонент, каждая из которых является водорастворимой, таких, как актомиозиновая система мышечных клеток или фрагментов, входящих в состав сложных вирусов. Эти системы иногда могут кристаллизоваться, и в этом случае, конечно, они могут достаточно эффективно анализироваться с использованием методов рентгеноструктурного анализа. В ряде случаев эти системы можно ориентировать в сильных постоянных магнитных полях за счет наличия у них магнитных дипольных моментов, что существенно упрощает проблемы, возникающие в ЯМР-спектроскопии. [c.144]

При расслаблении мышцы наблюдается обратный процесс, связанный со своеобразной диссоциацией актомиозинового комплекса, вследствие извлечения актиновой системы нитей из миозиновой системы. [c.419]

В принципе такой же строго последовательный, ступенчатый переход в направлении от системы с более сложной структурной организацией к менее сложной присущ исследованиям любых биологических систем. Он неизбежен, поскольку живая природа организована таким образом, что каждая целостная биосистема (в нашем случае опорнодвигательная), расположенная в соответствии с конструкционным рангом (например, от цитоскелета до отдельных белков), представляет собой набор взаимодействующих между собой иерархически упорядоченных дискретных структур, каждая из которых является подсистемой по отношению к восходящей ветви ряда и системой по отношению к нисходящей ветви. Если это так и биосистемы действительно обладают субординационной организацией и построены по единой принципиальной схеме, подобной приведенной выше, то, несмотря на структурную и функциональную специфику каждой биологической системы, их изучение также должно строиться по единому принципиальному плану и иметь гносеологическую общность. Нет сомнения в том, что путь от отдельного органа до отдельных молекул через все соединяющие их ступени иерархической лестницы, который прошли и в значительной мере уже завершили при исследовании мышечных сокращений, должны пройти и при исследовании других биосистем. Поэтому представляет интерес проследить за ходом изучения актомиозинового комплекса с самой общей позиции, выделить особенности пройденного пути, не связанные с конкретными объектами исследования, оценить возможности созданной атомно-молекулярной модели, характер решаемых и не решаемых ею задач и, наконец, спрогнозировать ситуацию, возникающую после создания модели функционирования биосистемы. Иными словами, желательно получить ответы на вопросы, касающиеся, во-первых, общих для исследований всех биосистем особенностей и направленности поиска, во-вторых, возможностей и ограничений принципиального порядка, присущих [c.131]

Существует два альтернативных варианта экзоцитоза. В первом случае секреторная гранула после слипания (контакта) и последующей секреции полностью не сливается с плазмалеммой, а каким-то образом отделяется от мембран и используется повторно в ходе последующего возбуждения нейронов или железистых клеток. Отделение гранул от мембран можно представить по аналогии с диссоциацией актомиозинового комплекса после снижения концентрации свободных ионов Са в цитоплазме клетки, при этом элементы системы актин — миозин связаны соответственно с гранулами и плазмалеммой. [c.81]

Как отмечалось, чувствительность актомиозиновой системы к ионам Са (т.е. потеря актомиозином способности расщеплять АТФ и сокращаться в присутствии АТФ при снижении концентрации ионов Са до 10 М) обусловлена присутствием в контрактильной системе (на нитях F-акти-на) белка тропонина, связанного с тропомиозином. В тропонин-тропомио-зиновом комплексе ионы Са связываются именно с тропонином. В молекуле тропонина при этом происходят конформационные изменения, которые, по-видимому, приводят к сдвигу всего тропонин-тропомиози-нового стержня и деблокировке активных центров актина, способных взаимодействовать с миозином с образованием сократительного комплекса и активной М -АТФазы. [c.658]

Фосфорилироваиный миозин затем вступает во взаимодействие со вторым компонентом актомиозиновой системы — актином — с отщеплением Н3РО4 и образованием богатой энергией формы актомиозина, способной к самопроизвольному сокращению, т. е. выполнению механической работы. [c.449]

Эта схема кажется тем более правдоподобной, что по современным данным в расслабленной мышце оба компонента актомиозиновой системы, т. е. нити миозина и нити актина, действительно непосредственно друг с другом не связаны. При сокращении же. как показывают электронномикроскопические исследования, проведенные Хенсон и Хаксли, происходит взаимодействие на молекулярном уровне актиновых нитей с миози-новыми нитями с образованием более толстых актомиозиновых протофибрилл. [c.449]

В связи с этим была сделана попытка выдвинуть представление о возможности использования энергии АТФ при мышечном сокращении при участии второго компонента актомиозиновой системы — актина, способного существовать в двух формах — глобулярной (Г-актин) и фибриллярной (Ф-актин). Молекулы глобулярной формы актина, по данным Штрауба, всегда связаны с АТФ при полимеризации актина, т. е. при образовании Ф-актина, наблюдается гидролитическое дефосфорилирование АТФ. [c.449]

Появление предложенной И. Рейментом и X. Холденом атомномолекулярной модели актомиозинового комплекса явилось неординарным событием в современной молекулярной биологии, поскольку свидетельствовало, что в силу различных причин (быть может, из-за меньшей сложности) изучение функционирования мышечной системы могло опередить исследования, в принципе аналогичного плана и той же цели, других молекулярных биосистем, функционирование которых сопряжено с трансформацией разных видов энергии [471]. Поэтому прослеживание пути, приведшего к созданию модели актомиозинового молекулярного мотора, может иметь значение, выходящее за пределы механики сокращений скелетных мышц. Речь идет не только (и не столько) об использовании накопленного опыта и полученных результатов в исследовании близкородственных скелетной мускулатуре видов мышечной ткани сердечной и гладкой мускулатуры, функционирующих непроизвольно, или в исследовании жгутиков бактерий и ресничек инфузорий, а также некоторых клеток животных и растений. Экстенсивное развитие этой области очевидно и не требует особых комментариев. Не будем подробно распространяться и о расширившихся в последние годы возможностях в экспериментальном исследовании процесса мышечных сокращений [485]. Отметим лишь, что наиболее заметным событием здесь явилось привлечение хорошо дополняющих рентгеноструктурный анализ и электронную микроскопию методов молекулярной генетики и метода "лазерной ловушки" [486, 487]. Последний позволяет наблюдать за перемещениями [c.130]

В течение последующих более чем двух десятилетий, вплоть до 1990-х годов, предложенное объяснение механизма мышечного сокращения, несмотря на продолжающееся все это время изучение цитоскелета, не претерпело значительного изменения и не смогло обрести доказательной силы. В чем же причины быстрого развития этой области в 1950-1960-е годы, отсутствие заметного прогресса в 1970-1980-е и всплеск достижений в первой половине 1990-х годов Приведенное выше краткое описание основных этапов развития исследований скелетных мышц как будто бы неоспоримо свидетельствует о наличии прямой связи темпа и глубины познания с достижениями в изучении морфологии, точнее, с временем прохождения исследований от внешней формы и строения биосистемы и далее через все уровни ее структурной организации, от вышестоящей, более сложной, к ближайшей нижестоящей, менее сложной. В 1950-1960-е годы имел место прогресс в изучении морфологии - разработаны модель скользящих нитей, молекулярная модель актомиозинового комплекса и схема молекулярного механизма относительного перемещения толстых и тонких филаментов. В 1970-1980-е годы отсутствовал прогресс в изучении морфологии, не было качественного развития представления о работе скелетных мышц. В начале 1990-х годов удалось закристаллизовать О-актин и глобулярную головку миозина и с помощью рентгеноструктурного анализа идентифицировать их атомные трехмерные структуры. Приблизительно в это же время была расшифрована дифракционная картина малоуглового рентгеновского рассеяния актомиозинового комплекса, а также получены его крио-электронные микрофотографии высокого разрешения. Последствиями морфологических достижений явились создание атомно-молекулярной модели мышечного сокращения, определение местоположения и геометрии АТР-связывающего активного центра и области миозина, периодически контактирующей с актином и обусловливающей относительное перемещение нитей, уточнение мест локализации на тонком филаменте тропомиозина и тропонинового комплекса и их роли в реализации и регуляции АТР-зависимого механизма мышечного сокращения. Сказанное выше о связи между знанием строения мышечной системы и пониманием механизма ее действия, т.е. между морфологией различных уровней структурной организации и физиологией мышцы, иллюстрирует схема, приведенная на рис. 1.37. Жирные стрелки указывают направление строго последовательного ступенчатого процесса познания структуры, а противоположно ориентированные тонкие стрелки - процесса познания функтщи биосистемы. [c.133]

Оплатка и Тирош полагают, что движением растворах белков актомиозинового комплекса происходит в результате конформационных колебаний макромолекул за счет энергии АТФ. Это их предположение соответствует всей системе рассуждений, приведенных выше. Однако прежде всего необходимо подтверждение феномена, описанного этими авторами, в новых экспериментальных исследованиях . [c.190]

Пятая стадия экзоцитоза — прекращение возбуждения, реполяризация мембран. По времени она совпадает с концом четвертой стадии—латеральной диффузией мембранного материала секреторных гранул из района экзоцитоза в плазмалемме для подготовки состыковочного центра к контакту со следующей секреторной гранулой. Этот процесс совпадает по времени с началом рециклизации плазмалеммы и самих секреторных гранул. Прекращение экзоцитоза, т. е. реполяризация мембран, инициируется как запаздывающим выходом К+ по потенциалзависимому К-каналу, так и накоплением Са + в цитоплазме до критического уровня. Ионы Са включают функционирование Са-насоса и переносчика в системе Ка/Са-обмена, т. е. запускают системы выхода самих же себя из клетки. В этот период происходят диссоциация актомиозинового комплекса, изменения в других цитоскелетных структурах. [c.83]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология