Site Rengi

BilgiliUsta.com | Aradığınız Her Bilginin Adresi.

Adale Kasılmasının Moleküler Esasi

  • 22 Nisan 2021
  • Adale Kasılmasının Moleküler Esasi için yorumlar kapalı
  • 5 kez görüntülendi.
Adale Kasılmasının Moleküler Esasi

Adale kasılması için gerekli enerji ATP’den gelir. Fakat adalede o kadar az miktarda ATP ambar edilir ki, bir kaç sarsı bunu süratle tüketir. Neyse ki, adalede bir başka yüksek enerjili fosfat ambar edilmektedir. Omurgalılarda ve bazı omurgasızlarda, özellikle derisidikenlilerde, bu bileşik, bir yüksek enerjili fosfat grubunun azotlu organik asit kreatine bağlanmasıyla oluşan kreatin fosfattır. Birçok […]

Kas Kasılmasının Moleküler Temeli Adale kasılması için gerekli enerji ATP’den gelir. Fakat adalede o kadar az miktarda ATP ambar edilir ki, bir kaç sarsı bunu süratle tüketir. Neyse ki, adalede bir başka yüksek enerjili fosfat ambar edilmektedir.
Omurgalılarda ve bazı omurgasızlarda, özellikle derisidikenlilerde, bu bileşik, bir yüksek enerjili fosfat grubunun azotlu organik asit kreatine bağlanmasıyla oluşan kreatin fosfattır. Birçok omurgasız eş bir bileşik olan arjinin fosfatı kullanır. Bu iki bileşik kreatin fosfat ve arjinin fosfat fosfagenler olarak adlandırılır. Fosfagenler, adalenin kasılma mekanizması için doğrudan enerji sağlayamazlar; fakat yüksek enerjili fosfat gruplarını ADP’ye vererek ATP oluşmasını sağlarlar ve ATP de kasılma için doğrudan enerji kaynağı oluşturur. Adalede, glikoliz mekanizması ve hücre solunumu süratlenene kadar geçen birkaç saniyelik zamanda güçlü bir kasılmaya yetecek kadar yüksek enerjili fosfat ambar edilir. Şayet adaleler fazla kullanılmıyorsa, fosfagen ve ATP ambarını yenilemek için kullanılan enerjinin çoğu besinlerin tamamen karbondioksit ve suya oksidasyonundan gelir. Solunum ve dolaşım sistemleri geçim gösterip aktif adalelere gönderilen oksijen miktarı aktarılana kadar geçen vakitte kırmızı adalelerde oksidatif fosforilasyon için gerekli oksijenin bir kısmı oksijelenmiş miyoglobinden sağlanır. Miyoglobin, adale hücrelerine özgü özel bir oksijen depolayıcı proteindir ve bol miktarda O2 varken onunla cılız bağ yapıp gereksinim çoğalana kadar ambarlar.Kas Kasılmasının Moleküler Temeli
Yoğun egzersiz ya da ağır bir cismin kaldırılması gibi fazla adale aktivitesi sırasında adalelerin özellikle beyaz adalelerin enerji gereksinmesi, hiç takviye almadan yalnızca solunum tarafından karşılanamayacak kadar büyük olur; zira dokulara yeterli oksijen gereken süratte eriştirilemez. Bu şartlarda laktik asit fermentasyonu alana gelir.
Adaleler aşırıdan gereksinim dinledikleri enerjiyi yalnızca anaerobik yol olan glikolizden elde ederler ve fizyologların oksijen sarih dediği hadiseyi alana getirirler. Laktik asitin bir kısmı adalede ambar edilir; fakat çoğu kan yoluyla süratle karaciğere taşınır. Fazla aktivite sona erdikten sonra, güçlü ve süratli soluk alma periyodu başlar. Bu yolla karaciğere bol O, sağlanır. Böylece karaciğer laktik asiti piruvik asite dönüştürür. Karaciğer piruvik asitin bir kısmını, bu yolla elde edilen enerjiyi kullanarak okside eder ve laktik asitin geri kalanından yeniden glikojen birleşimler. Bu yolla oksijen sarihi kapatılmış olur. Kas Kasılmasının Moleküler Temeli
Şayet ATP adale kasılması için acil enerji kaynağı ise, ATP kasılma işlemine nasıl katılıyor ve bu işlem nedir? Adalenin Göttenizi göstermiştir ki, kasılabilir kısımlarının en büyük bileşenleri iki protein, aktin ve miyozindir. Miyozin ATP’yi bir konformasyon değişikliği için kullanıyor ve bu değişiklik de hareketi doğuruyor. Fakat adale içinde miyozin başka bir formda bulunur ve her iki protein düzenli çizgiler halinde yerleşmiştir. Bu yerleşim kumpasinin adale hücrelerinin özel kapasitelerini nasıl yarattığına göz atacağız.
İskelet adalesinin özelliğinin sarih ve koyu bantların oluşturduğu çizgiler olduğunu ve bunun bağ dokuyla bir arada yakalanan çok sayıdaki adale tellerinden hücrelerinden oluştuğunu görmüştük. Daha yüksek geliştirmeler, bu tellerin, 1-2 in çapında olan ve aralarındaki sitoplazmada mitokondrilerin yerleşmiş olduğu çok rakamda ince miyofibrille dolu olduğunu sarihe çıkarmıştır. Miyofibriller de bir parçası oldukları adaleyle aynı çizgili yapıyı gösterirler. Oldukça geniş sarih bantlarla koyu bantlar sırayla yerleşmişlerdir. Sarih bantlara I bantları , koyulara A bantları denir. Her bir koyu A bandının ortasında, A bandının geri kalan kısmından daha sarih; fakat I bantlarından daha koyu bir bölge vardır ki buna H tonu ismi verilir. Sarih I bandının ortasında bulunan çok koyu çizgiye Z bandı denir. Bir Z bandından diğerine uzanan bölgenin tümüne sarkomer ismi verilir. Sarkoınerler adale kasılmasının işlevsel birimleridir.Kas Kasılmasının Moleküler Temeli
İskelet adalesinin bu kadar tipik olan çizgileri işlevsel kasılabilir birimlerin yapısal bir yansıması olabilir mi? Çeşitli belirtilere göre, evet. Kimyasal Göttenizler göstermiştir ki, miyozin A bantlarında, aktin ise I bantlarında yoğunlamıştır. Bunun da ötesinde, Cambridge Üniversitesinden A. F. Huxley, 1954’de, teller kasılınca bantların oransal genişliklerinin değiştiğini göstermiştir: I bantları ve H zonları daralmakta; fakat A bantları çok az değişmektedir. Neticede A bantları birbirine yanaşmaktadır.
A. F. Huxley’in yüksek güçteki bir ışık mikroskobu altında deneylerini yürütmekte olduğu sıralarda, o zamanlar Londra’daki University College’de H. E. Huxley aralarında akrabalık yoktur, adaleyi elektron mikroskopla incelemeye başladı ve her miyofibrilde iki tip flament olduğunu buldu. Kalın ve ince olan bu filamentler çok ince bir kumpasta yerleşmişlerdi. Bu ikisi, kalın olanlar yalnızca A bantlarında ve inceler temel olarak I bantlarında; fakat A bantlarına bir miktar uzanmış biçimde yerleşmişlerdir. Bu dağılım A bantlarının I bantlarının ve H zonlarının değişik görünümlerini sarihler. Her koyu A bandı bütün olarak bir kalın filament bölgesi uzunluğundadır; kalın ve ince filamentlerin üst üste geldikleri uç bölgeleri daha koyu, yalnızca kalın filamentlerin bulunduğu orta bölgesi ya da H zonu daha sarihtir. Her I bandı, yalnızca ince filamentlerin bulunduğu bir bölgeye karşılık gelir. Z çizgisi, ince filamentlerin, bütün ortalarından tutundukları bir yapıdır ve kasılma sırasında ince fila mentler sürükleme eforunu bu yapıya uygularlar. Bu bantın bir işlevi de filamentleri düzgün sırada yakalamaktır. Aktin filamentlerini Z bandına yakalatan protein alfa aktini ismini alır. Desmin olarak bilinen bir diğer protein de aktini düzgün konumda meblağ.Kas Kasılmasının Moleküler Temeli
Her iki Huxley de, yaptıkları gözlemler neticeyi ve birbirlerinden bağımsız olarak yeni bir adale kasılması teorisi önerdiler. Buna göre, filamentler direnmek yerine, birbirleri üzerinde kayarak iç içe giriyorlardı.
Şayet filamentler birlikte kayarlarsa, kalın ve ince filamentlerin üst üste bindiği bölge, bir A bandının iki ucundaki I bantlarındaki ince filamentler birbirine değinceye ve hafifce üst üste bininceye kadar, genişleyecektir. Bu kayma, H zonunun genişliğini eksiltecek ve şayet ince filamentler birbirine bedelse bu zon tamamen yok olacaktır. Birlikte kayma, aynı zamanda Z çizgilerini de birbirine yanaştıracak ve I bantlarının genişliğini büyük miktarda eksiltecektir. Fakat A bantlarının genişliği çok az değişecektir; zira bu bantlar kalın filamentlerin boyuna karşılık gelir ve bu da değişmez belki fazla kasılma vaziyetinde Z çizgileriyle temas etme neticesinde biraz büzülme dışında. Böylece, kayma teorisi sarkomerlerde kollanan değişiklikleri açıklamaktadır. Fakat kaymanın nasıl alana geldiği keşfedilmeyi beklemektedir.
Kalın filamentler miyozinden, ince filamentler de temel olarak aktinden oluşurlar. Kalın miyozin filamentleriyle ince aktin filamentleri arasında bir çeşit irtibat bulunmalıdır ve elektron mikroskop resimleri, bunların arasında minik çapraz köprülerin varlığını gösterir. Belirtiler, bunların kalın filamentlerin kısımları olduğunu deliller. Tek bir kalın fılament, miyozin moleküllerinden oluşan bir demet gibidir. Bu moleküllerden her biri ise uzun bir kuyruk kısmı ve bir çift globular baştan oluşur. Bir miyozin molekülü proteolitik enzimlerle kısımlarını ufalarsa aktine bağlanan ve ATP’yi hidroliz edenin baş bölgelerin miyozin olduğu görülür. Bu da bunların çapraz köprüler olduğuna ilişkin güçlü bir belirtidir.
Huxley’in kayan filament teorisine göre, çapraz köprüler, miyozin filamentlerinin aktin filamentlerini çekmesine imkân sağlayan kancalar ya da manivelalar gibi çalışırlar. Çapraz köprüler aktine doğru bükülürler ve özelleşmiş reseptör bölgelerinde ona bağlanırlar. Daha sonra diğer istikamette bükülürler ve bu sırada aktini de sürüklerler. Bundan sonra aktini vazgeçerler, ilk büküldükleri istikamete yeniden bükülürler, yeni bir aktif bölgede aktine bağlanırlar ve onu tekerrür sürüklerler. Başka bir ifadeyle, filamentlerin bir kayma hareketi tek doğrultulu bir çark mekanizmasıyla gerçekleştirilir. Gerekli enerji, ATP’nin miyozin tarafından hidroliz edilmesiyle sağlanır. Her ne kadar düz adale hücrelerinde, çizgili adale hücrelerindeki filament kumpasi yoksa da, belirtiler bu hücrelerin de temel olarak aynı mekanizmayla kasıldıklarını göstermektedir.

ZİYARETÇİ YORUMLARI

Henüz yorum yapılmamış. İlk yorumu aşağıdaki form aracılığıyla siz yapabilirsiniz.

BİR YORUM YAZ