Waarom veroorzaakt het ontbreken van ATP in spiercellen dat de spieren snel stijf worden in plaats van slap te worden vlak na de dood?

Waarom veroorzaakt het ontbreken van ATP in spiercellen dat de spieren snel stijf worden in plaats van slap te worden vlak na de dood?
Anonim

Antwoord:

Omdat ATP nodig is om calcium terug te pompen in endoplasmatisch reticulum (= sarcoplasmatisch reticulum) voordat de spiercellen zich kunnen ontspannen.

Herzie ook lessen over schuiffilamentheorie van contractie.

Uitleg:

Het is inderdaad nogal contra-intuïtief, omdat ATP altijd wordt geassocieerd met 'actie'. Dit is anders voor spieren, dus laten we eerst eens kort kijken hoe spieren werken.

  1. impuls geleverd door een motorneuron veroorzaakt depolarisatie van het celmembraan van spiervezels #-># calciumkanalen in het sarcoplasmatisch reticulum open #-># calcium stroomt in het sarcoplasma van spiervezels
  2. calciumionen helpen bij het verwijderen van troponinemoleculen van actieve actineplaatsen #-># myosin-hoofden kunnen crossbridge met actine vormen #-># spiervezelcontracten
  3. de spier blijft in een samengetrokken toestand totdat de nerveuze stimulus wordt ingetrokken en tot #color (blauw) "ATP" # is beschikbaar om energie te leveren voor de vorming van kruisingen #-># ATP wordt gebruikt om de oriëntatie van de myosinekop te veranderen, wat helpt bij het glijden van actine filament tijdens contractie
  4. zodra de stimulus wordt ingetrokken, wordt het rustpotentieel herwerkt #-># #color (blauw) "ATP" # wordt gebruikt om calciumionen actief terug te pompen in sarcoplasmatisch reticulum, d.w.z. uit het cytoplasma van de cel (= sarcoplasma)
  5. troponin keert terug om actieve site van actine te bezetten #-># myosin-hoofden kunnen geen interactie meer hebben met actine #-># er is ontspanning van spiervezels

Dit alles wetende, de stijfheid van spieren na de dood (Rigor mortis) kan gemakkelijk worden uitgelegd: wanneer ademhaling en circulatie stoppen, worden spieren zuurstofarm en kunnen ze geen ATP aëroob genereren. Ze kunnen kortstondig overschakelen op anaërobe ademhaling, maar ze zullen snel voldoende hoeveelheden ATP missen.

Vanwege het ontbreken van ATP, stap 4 en 5 kunnen niet worden uitgevoerd:

de calciumionen kunnen niet worden teruggepompt in endoplasmatisch reticulum

#-># aangezien calcium in het celcytoplasma blijft, kunnen troponinemoleculen niet terugkeren om actieve actin-sites te bezetten

#-># myosinekoppen worden niet vrijgegeven van actieve sites, d.w.z. de spiervezel blijft samengetrokken.

Gecontracteerde spieren veroorzaken rigor mortis, die binnen enkele uren na de dood binnenkomt. Het blijft dagen achter in ijzel koude omstandigheden; maar in tropische conditie begint de putorties van het lichaam als necrose van de cellen, evenals de microbiële afbraak na 24 tot 36 uur van overlijden.