2014年1月26日 星期日

[陽明大二生物化學] Chapter5 part3 muscle



一‧肌小節的組成:主要分成細肌絲和粗肌絲
1.      粗肌絲:thick filament→由myosin肌凝蛋白所組成
(a)    肌凝蛋白的組成:
→由六個subunits組成,兩個重鏈,4個輕鏈
→兩條重鏈形成coiled coil,形成tail domain
→重鏈的N端形成一個head group,為球形domain,附著4個輕鏈,調控myosin;亦可進行ATP水解,產生能量
→若由trypsinpapain兩個酶做切割,可以得到head group
(b)   肌凝蛋白的功能:
→進行ATP的水解,為肌肉收縮的動力
→與細肌絲的actin結合

2.      細肌絲:thin filament→由actintropomyosintroponin組成
(a)    Actin的結構與功能:肌動蛋白
→以globular actin存在,兩條長鏈的G actin纏繞在一起後,聚合成鏈狀的F actin(filament)
→每個G actin可以bind上一個myosinhead group
(b)   Tropomyosin的結構與功能:
→細絲狀,位於肌動蛋白鏈間的凹槽
→可以blockactinmyosinbinding site
(c)    Troponin的結構與功能:分成TnI TnC TnT
TnT:為長形分子
TnI:可以抑制收縮的進行
TnC:與鈣離子結合,促進細肌絲構形的改變,使actinmyosinbinding site暴露,使肌肉收縮得以進行
3.      sacroplasmic reticulum:肌管系統,為一群圍繞在肌原纖維周為的囊管狀膜性結構,可分成下面兩種系統
(a)    橫紋系統:走向與肌小節垂直,能快速傳遞動做電位
(b)   縱管系統:肌漿網,走向與肌小節平行,儲存大量的鈣離子

二‧肌小節的構造
1.      分成thick filamentthin filamentA bandI bandZ disk
2.      A band:為肌小節中顏色較深的部分,包括粗肌絲和兩者重疊處
3.      I band:為肌小節中顏色較淺處,細肌絲未與粗肌絲重疊的地方
4.      Z disk:分隔肌小節的構造
5.      titin:為目前已知最長的蛋白質,可聯結myosinZ disk上,穩定其結構

三‧肌肉收縮的機制
    myosinhead domain可以bindactin上,促進整個反應的進行,以下將步驟條列出,搭配共筆圖片參考
(a)    myosin headactin結合
(b)   ATP的作用下,myosinactin分離
(c)    水解後,產生能量使myosin的構形發生變化
(d)   接著會與thin filament再次結合(與原結合點不同),釋放出磷酸根
(e)    磷酸根的釋放導致了『power stroke』,使得myosin回到最安定得形態,連帶將actin filament相前拉,造成相對位置的改變

四‧肌肉收縮的調控
1.      橫紋肌(striated muscle)
(a)    平常,tropomyosinblockactinmyosinbinding site
(b)   當神經訊號產生時,會促進肌漿網釋放鈣離子
(c)    4個鈣離子會與TnC結合,促使構形變化,結合位暴露
(d)   接著myosin就可以bindactin

2.      平滑肌(smooth muscle):不具有troponin!!!!
(a)    平常,myosin light chain會抑制actinmyosin的結合
(b)   當神經訊號產生時,會促進肌漿網釋放鈣離子
(c)    4個鈣離子會bindcalmodulin上,並促進myosin light chain kinase
(d)   磷酸化後的light chain會停止其抑制作用
(e)    Actinmyosin結合,肌肉繼續收縮

3.      ATP的來源:3個機制的進行
(a)    muscle glycogen:經過磷酸化後產生G6P,進入昨天教的glycolysis
(b)   creatine phosphateATPcreatine結合後,催化產生的物質,可快速釋放ATP提供能量
(c)    緊急ATP:兩個ADP反應產生ATPAMP

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