- •Биохимический состав мышц. Белки мышц, их структура, свойства и роль
- •54.Биохимический состав мышц. Экстрактивные вещества мышц, азотистые и безазотистые, их структура и роль
- •Макроэргические соединения мышц. Структура, образование. Роль атф и креотинфосфата
- •Современные представления об энергетическом обеспечении сокращения и расслабления мышечного волокна.
- •Биохимическая хар-ка компонентов соединительной ткани.
- •Общая хар-ка структуры белков соединительной ткани и их роль.
- •Специфические особенности метаболизма соединительной ткани и его регуляция. Изменения соединительной ткани при старении, коллагенозах, мукополисахаридозах.
-
Макроэргические соединения мышц. Структура, образование. Роль атф и креотинфосфата
Макроэргические соединения— органические соединения, содержащие богатые энергией (макроэргические) связи. М.с. присутствуют во всех живых клетках и участвуют в накоплении и превращении энергии; они образуются в результате фотосинтеза, хемосинтеза и биологического окисления. К М.с. относятся прежде всего аденозинтрифосфат (см.Аденозинтрифосфат, АТФ), а также некоторые другие вещества, распад которых сопровождается освобождением свободной энергии, используемой клетками для биосинтеза необходимых веществ, их транспорта, мышечного сокращения, пищеварения и др. процессов жизнедеятельности организма. лючевым веществом в энергетическом обмене является АТФ, так как, с одной стороны, она возникает из других макроэргических соединений в ходе некоторых реакций, а с другой, существует много процессов, в ходе которых синтезируются макроэргические соединения при участии АТФ. АТФ является главным используемым непосредственно донором свободной энергии. В клетках организма АТФ расходуется после ее образования в течение 1 мин. Оборот АТФ очень высок. Например, человек в покое расходует около 40 кг АТФ за 24 ч, а в период интенсивной работы скорость использования АТФ достигает 0,5 кг за 1 минуту.
Однако АТФ - главное макроэргическое вещество организма - не является соединением, наиболее "богатым" энергией, а находится в середине энергетической шкалы.
Освобождение энергии фосфатной связи АТФ возможно двумя путями. Первый путь - это отщепление концевого фосфата, в результате образуется АДФ и фосфорная кислота:
АТФ → АДФ + Н3РО4
Другой путь освобождения энергии фосфатной связи АТФ - пирофосфатное расщепление:
АТФ → АМФ + Н4Р2О7
Пирофосфатное расщепление в биологических процессах встречается реже. Примером может служить образование аминоациладенилатов и ацил-КоА. Схемы этих процессов будут представлены в соответствующих разделах.
-
Современные представления об энергетическом обеспечении сокращения и расслабления мышечного волокна.
Механизм мышечного сокращения
Рассмотрим, к чему сводятся представления о механизме попеременного сокращения и расслабления мышц. В настоящее время принято считать, что биохимический цикл мышечного сокращения состоит из 5 стадий (рис. 20.8):
1) миозиновая «головка» может гидролизовать АТФ до АДФ и Н3РО4 (Pi), но не обеспечивает освобождения продуктов гидролиза. Поэтому данный процесс носит скорее стехиометрический, чем каталитический, характер (см. рис.);
2) содержащая АДФ и Н3РО4 миозиновая «головка» может свободно вращаться под большим углом и (при достижении нужного положения) связываться с F-актином, образуя с осью фибриллы угол около 90° (см. рис.);
3) это взаимодействие обеспечивает высвобождение АДФ и Н3РО4 из актин-миозинового комплекса. Актомиозиновая связь имеет наименьшую энергию при величине угла 45°, поэтому изменяется угол миозина с осью фибриллы с 90° на 45° (примерно) и происходит продвижение актина (на 10–15 нм) в направлении центра саркомера (см. рис.);
4) новая молекула АТФ связывается с комплексом миозин–F-актин (см. рис.) ;