📚 محتويات المقال
مقدمة عن
نظرية الخيوط المنزلقة
تصف نظرية الخيوط المنزلقة حركة خيوط الأكتين والميوسين بعضها بالنسبة إلى بعض؛ مما يؤدي إلى انقباض العضلات.
تتكوَّن اللُّيَيْفات العضلية من عدة وحدات متكررة تُسمَّى القطع العضلية، وموضح في شكل 7 أدناه قطعتان منها.
القطعة العضلية
هي الوحدة الوظيفية للُّيَيْفة العضلية، وهي تُحدَّد على أنها المسافة بين خطين Z متتاليين، والتي يقلُّ طولها عندما تنقبض العضلات.
يمكنك ملاحظة أنه في العضلة المنقبضة قلَّ طول القطعة العضلية؛ لأن المسافة بين الخطين Z قلَّت مقارنةً بطولها في العضلة المنبسطة.
ويقل طول المنطقة شبه المُضيئة (H)، وهي منطقة توجد في منتصف القطعة العضلية تحتوي على الميوسين فقط، عندما تنقبض العضلة؛ حيث يسحب الميوسين خيوط الأكتين تجاه الخط M.
لكن كيف تتحرك جزيئات الأكتين والميوسين لحدوث التغيُّر بين الحالتين؟
يُعَدُّ جزيء ATP ، أو الأدينوسين الثلاثي الفوسفات، هو الجزيء الذي يخزن الطاقة الكيميائية في الكائنات الحية.
وجزيء ADP، أو الأدينوسين الثنائي الفوسفات، هو جزيء يتكون نتيجة التحلُّل المائي لجزيء ATP
بتحلل جزيء ATP مائيًّا من خلال التحلل المائي، يُطلق جزيء ADP، وأيون فوسفات غير عضوي (P)، وطاقة. ويمكن استخدام هذه الطاقة للحركة
.
الأدينوسين الثلاثي الفوسفات (ATP): جزيء ATP مركب عالي الطاقة يخزن الطاقة الكيميائية في الكائنات الحية.
الأدينوسين الثنائي الفوسفات (ADP) : جزيء ADP هو الجزيء الذي يتكوَّن نتيجة التحلُّل المائي لجزيء ATP، ما يؤدي إلى إطلاق أيون فوسفات وطاقة.
كيف يستخدم التحويل بين جزيء ATP وجزيء ADP في نظرية الخيوط المنزلقة لانقباض الألياف العضلية.
عندما تنبسط ليفة عضلية، يلتف خيط يُسمى التروبوميوسين حول كل خيط أكتين؛ وهو ما يؤدي إلى سد مواقع ارتباط الميوسين الموجودة على سطح خيط الأكتين.
ويؤدي (Ca)2+ الذي يُطلق من الشبكة الساركوبلازمية إلى انسحاب التروبوميوسين بعيدًا عن مواقع ارتباطه بخيط الأكتين.
وهذا يتيح مساحة لرءوس الميوسين كي ترتبط بخيط الأكتين عبر جسر عرضي، يُسمَّى أحيانًا بالرابطة العرضية.
ويمثل الجسر العرضي التفاعل بين خيوط الأكتين والميوسين؛ ما يؤدي إلى ارتباطها مؤقتًا بعضها ببعض.
ويرتبط رأس الميوسين بالأكتين، وهو الأمر الذي يُطلق P ، ثم يغير زاويته كما ترى في الشكل
وهذا التغير في الزاوية يسحب خيوط الأكتين. وهذه العملية، التي تُعرف أحيانًا بشوط القوة، تطلق جزيء ADP من رأس الميوسين.
وانفصال جزيء ADP عن الميوسين يسمح لجزيء ATP أن يرتبط بالميوسين بدلًا منه.
ويؤدي ارتباط جزيء ATP بالميوسين إلى انفصال رأس الميوسين عن خيط الأكتين ما يكسر الجسور العرضية.
وهذا لأن رأس الميوسين يفقد انجذابه إلى خيط الأكتين؛ لذلك يعود الرأس إلى وضعه الأصلي.
بعد ذلك، يُعاد تحلُّل جزيء ATP المرتبط برأس الميوسين مائيًّا إلى جزيء ADP وP
تتضمن هذه العملية إنزيمًا يسمى بإنزيم تحليل ATP ويعتمد نشاط إنزيم تحليل ATP على وجود (Ca)2+ ؛ لأن تنشيط إنزيم تحليل ATP لا يحدث إلا عندما ترتبط رءوس الميوسين بمواقع ارتباط الأكتين.
ولا يُسمح بهذا إلا عندما يحفز (Ca)2+ التروبوميوسين على الانسحاب بعيدًا عن مواقع الارتباط.
يطلق التحلُّل المائي لجزي ATP الطاقة اللازمة لكي يكون رأس الميوسين جاهزًا لشوط قوة آخر في الوضع المائل .
يمكن للميوسين الآن الارتباط بموقع ارتباط آخر على طول خيط الأكتين لتكرار العملية.
مثال ٣: وصف عمل الميوسين في نظرية الخيوط المنزلقة
بِحَسَب نظرية الخيوط المنزلقة لانقباض العضلات، ماذا يستحث انفصال رأس الميوسين عن موقع ارتباطه بخيط الأكتين؟
1. ارتباط جزيء ATP برأس الميوسين.
2. ارتباط أيونات الكالسيوم بالتروبوميوسين.
3. انطلاق جزيء ADP من رأس الميوسين.
4. التحلُّل المائي لجزيء ADP على خيط الأكتين.
الاجابة
تصف نظرية الخيوط المنزلقة حركة خيوط الأكتين والميوسين بعضها بالنسبة إلى بعض؛ ممَّا يؤدي إلى انقباض العضلات.
فعندما تنبسط الليفة العضلية، يلتفُّ خيط يُسمى التروبوميوسين حول كل خيط أكتين، وهو ما يؤدي إلى سدِّ مواقع ارتباط الميوسين الموجودة على سطح خيط الأكتين. ويؤدي (Ca)2+ الذي يُطلَق من الشبكة الساركوبلازمية إلى سحب التروبوميوسين بعيدًا عن مواقع ارتباطه بخيط الأكتين.
وهذا يتيح مساحة لرءوس الميوسين كي ترتبط بخيط الأكتين عبر جسور عرضية، تسمى أحيانًا بالرابطة العرضية.
ويرتبط رأس الميوسين بالأكتين، والذي يُطلقP ، ثم يغير زاويته.
وهذا التغيُّر في الزاوية يسحب معه خيوط الأكتين بالقرب من بعضها كما ترى في الشكل أدناه.
وهذه العملية، التي تُسمَّى أحيانًا بشوط القوة، تطلق جزيء ADP من رأس الميوسين.
وبناء على ذلك، فإن ارتباط جزيء ATP برأس الميوسين هو الذي يؤدِّي إلى انفصال رأس الميوسين عن موقع ارتباطه بخيط الأكتين. إذن، الإجابة الصحيحة هي الخيار (أ).
بشكل عام، تعمل هذه العملية على تقريب خيوط الأكتين بعضها من بعض؛ مما يقلِّل طول المنطقة شبه المضيئة (H) في القطعة العضلية.
مزيد من المعلومات في هذا الرابط
فسيولوجيا السيال العصبي
.webp) |
| انواع العضلات |
وهذا يؤدي إلى سحب الخطين Z وتقاربهما معًا؛ ما يقصر الطول الكلي للقطعة العضلية.
وعندما يحدث ذلك لآلاف القطع العضلية مرة واحدة، فإنه يؤدي إلى قصر طول العضلة بالكامل وانقباضها! وهذا يحدث طالما يتم تحفيز العضلة.
عندما يتوقف التحفيز، تعود القطعة العضلية إلى حالتها المنبسطة، كما ترى في أسفل يسار الشكل 11، وستصبح العضلة أرفع وأطول، كما ترى في أعلى يسار الصورة.
أسئله عن الحركة في الانسان و النبات
ما السبب الجوهرى لما يأتى:
أنتفاخ خلايا ثمرة جافة عند وضعها في الماء؟
بسبب امتصاص خلايا الثمرة للماء بالأسموزيه فتنتفخ الفجوة العصارية وتضغط على السيتوبلازم للخارج الذي يضغط على الجدار الخلوي من الداخل فتنتفخ الخلايا وتكتسب دعامة فسيولوجية2. يشكل الجزء المخي بالجمجمة جزءا واحدا رغم أنه يتكون من 8 عظام
لأن عظام الجزء المخي للجمجمة تتصل ببعضها عند أطرافها المسننة اتصالا متينا من خلال المفاصل الليفية3. وجود الثقب الكبير في مؤخرة الجزء المخي للجمجمة
لكي يتم من خلاله اتصال المخ بالنخاع الشوكي4 .مفصل الكتف من المفاصل واسعة الحركة بينما مفصل الكوع من المفاصل محدودة الحركة
لأن مفصل الكتف يسمح بحركة عظمة العضد في اتجاهات مختلفة بينما مفصل الكوع يسمح بحركة الساعد فياتجاه واحد فقط
لأن مفصل الكتف يسمح بحركة عظمة العضد في اتجاهات مختلفة بينما مفصل الكوع يسمح بحركة الساعد فياتجاه واحد فقط