WEBVTT

00:00:00.390 --> 00:00:03.370
В това видео искам да разбера

00:00:03.370 --> 00:00:08.938
как два протеина могат да взаимодействат 
помежду си във връзка с АТФ,

00:00:08.938 --> 00:00:12.210
за да произведат механично движение.

00:00:12.210 --> 00:00:15.320
А причината, поради която искам 
да го направя, е защото макар това се случва

00:00:15.320 --> 00:00:17.570
и извън мускулните клетки, 
но това е всъщност е

00:00:17.570 --> 00:00:20.025
първото видео за това как 
наистина работят мускулите.

00:00:20.025 --> 00:00:23.310
А след това ще говорим и за това 
как нервите всъщност стимулират

00:00:23.310 --> 00:00:24.080
мускулите да работят.

00:00:24.080 --> 00:00:26.580
Всичко това следва от това видео.

00:00:26.580 --> 00:00:31.480
Първо ще копирам и поставя 
две изображения, взети от Уикипедия.

00:00:31.480 --> 00:00:34.470
Това е миозин.

00:00:34.470 --> 00:00:37.110
Това всъщност е миозин ІІ, 
защото имаме две

00:00:37.110 --> 00:00:39.410
нишки миозинов протеин.

00:00:39.410 --> 00:00:42.150
Те са увити една около 
друга и както виждаш

00:00:42.150 --> 00:00:46.696
това е много сложен белтък или ензим, 
можеш да избереш как да го наричаш.

00:00:46.696 --> 00:00:49.020
Ще ти разкажа защо 
е наречен ензим – защото

00:00:49.020 --> 00:00:53.030
всъщност помага за синтеза на АТФ 
от АДФ и фосфатни групи.

00:00:53.030 --> 00:00:55.460
И затова се означава като АТФ-аза.

00:00:55.460 --> 00:00:59.150
Това е подклас на АТФ-азните ензими.

00:00:59.150 --> 00:01:02.530
А това тук е актин.

00:01:02.530 --> 00:01:06.850
Това, което ще видим 
във видеото е как миозинът

00:01:06.850 --> 00:01:10.920
основно използва АТФ,
за да се задвижи.

00:01:10.920 --> 00:01:13.830
Може да го видиш като актинова 
нишка и това е, което

00:01:13.830 --> 00:01:15.790
създава механична енергия.

00:01:15.790 --> 00:01:16.490
Та нека го нарисувам.

00:01:16.490 --> 00:01:19.240
Всъщност ще го нарисувам тук, 
това тук е актинът.

00:01:19.240 --> 00:01:23.280
Нека кажем, че имаме една 
от тези миозинови глави.

00:01:23.280 --> 00:01:25.740
И като казвам миозинови глави,
това е една от миозиновите

00:01:25.740 --> 00:01:30.060
глави точно тук. Тя е свързана, 
тя е навита, тя е оплетена.

00:01:30.060 --> 00:01:32.630
Това е другата и тя 
се завива в тази посока.

00:01:32.630 --> 00:01:34.160
Нека си представим, 
че разглеждаме една от

00:01:34.160 --> 00:01:35.730
миозиновите глави.

00:01:35.730 --> 00:01:37.050
Нека предположим, че 
тя е в това положение.

00:01:37.050 --> 00:01:39.450
Нека видим колко добре 
мога да го нарисувам.

00:01:39.450 --> 00:01:44.370
Да кажем, че тя започва 
от позиция, изглеждаща така,

00:01:44.370 --> 00:01:48.650
и после това е нещо като 
опашка, която се свързва с

00:01:48.650 --> 00:01:50.480
някои други структури, 
ще говорим за това по-подробно,

00:01:50.480 --> 00:01:53.580
но това е моята миозинова 
глава тук в нейната

00:01:53.580 --> 00:01:56.490
начална позиция, без да взаимодейства.

00:01:56.490 --> 00:02:01.990
А сега, АТФ може да дойде и да се
свърже с миозиновата глава,

00:02:01.990 --> 00:02:05.940
с този ензим, с този 
протеин, с тази АТФ-аза.

00:02:05.940 --> 00:02:09.210
Нека нарисувам и една 
молекула АТФ.

00:02:09.210 --> 00:02:12.820
АТФ идва и се свързва 
с този приятел тук.

00:02:12.820 --> 00:02:14.850
Молекулата на АТФ 
няма да е толкова голяма

00:02:14.850 --> 00:02:18.190
в сравнение с този протеин, 
но това е само за да ти дам представа.

00:02:18.240 --> 00:02:24.120
Щом АТФ се свърже 
с подходящата страна на този

00:02:24.120 --> 00:02:28.400
ензим или протеин, ензимът
се отделя от актина.

00:02:28.400 --> 00:02:31.520
Нека го запиша.

00:02:31.520 --> 00:02:44.560
1: АТФ се свързва с миозиновата 
глава и веднага щом това

00:02:44.560 --> 00:02:58.390
се случи, това кара 
миозина да отдели актин.

00:02:58.390 --> 00:02:59.720
И това е стъпка едно.

00:02:59.720 --> 00:03:03.050
Започвам с този приятел тук, 
който само докосва актина,

00:03:03.050 --> 00:03:05.570
идва АТФ и се случва 
освобождаването му.

00:03:05.570 --> 00:03:09.570
На следващия етап, 
след тази стъпка, ще изглежда

00:03:09.570 --> 00:03:10.815
нещо като това, и аз 
искам да го нарисувам

00:03:10.815 --> 00:03:11.990
на същото място.

00:03:11.990 --> 00:03:14.810
След следващата стъпка 
ще изглежда като нещо такова.

00:03:14.810 --> 00:03:19.870
Ще се освободи,
ще го нарисувам в бяло.

00:03:19.870 --> 00:03:25.160
Сега изглежда като нещо 
такова и имаме молекула АТФ, която

00:03:25.160 --> 00:03:26.870
все още е прикрепена към него.

00:03:26.870 --> 00:03:28.970
Знам, че е малко заплетено,
когато аз продължавам

00:03:28.970 --> 00:03:30.450
да записвам едно и също,

00:03:30.450 --> 00:03:31.610
но АТФ все още е прикрепен към нея.

00:03:31.610 --> 00:03:35.320
На следващата стъпка АТФ 
хидролизира, и фосфатът

00:03:35.320 --> 00:03:36.430
се отделя от нея.

00:03:36.430 --> 00:03:39.330
Това е АТФ-азен ензим.

00:03:39.330 --> 00:03:41.470
И това прави той.
Нека го запиша.

00:03:41.470 --> 00:03:54.210
Стъпка 2: АТФ се превръща в
АДФ + фосфатна група.

00:03:54.260 --> 00:03:58.670
А това, което се случи, е, че се 
освободи енергия за превръщането

00:03:58.670 --> 00:04:03.030
на миозиновия протеин в нещо като 
високоенергиен протеин.

00:04:03.030 --> 00:04:05.370
Нека направя стъпка две.

00:04:05.370 --> 00:04:08.310
Това нещо се хидролизира.

00:04:08.310 --> 00:04:09.250
Освобождава енергия.

00:04:09.250 --> 00:04:14.210
Ние знаем, че в АТФ е енергията 
на биологичните системи.

00:04:14.210 --> 00:04:17.290
Така, че при това 
се освобождава енергия.

00:04:17.290 --> 00:04:19.579
Означавам това като 
малка експлозия, но ти

00:04:19.579 --> 00:04:23.010
си го представяй като 
променяща конформацията,

00:04:23.010 --> 00:04:26.540
или като подготвяща
този протеин тук към

00:04:26.540 --> 00:04:29.750
състояние на готовност 
да се плъзга по миозина.

00:04:29.750 --> 00:04:36.500
Така на стъпка две, с добавянето
на енергия, можеш да

00:04:36.500 --> 00:04:44.500
кажеш, че той зарежда
миозиновия протеин до

00:04:44.500 --> 00:04:47.410
ензим с по-висока енергия.

00:04:47.410 --> 00:04:52.310
Може да си го представиш като зареждане 
с енергия при опъване на пружина

00:04:52.310 --> 00:04:57.650
до конформация 
с по-висока енергия.

00:04:57.650 --> 00:05:01.820
А конформация на протеин
означава неговата форма.

00:05:01.820 --> 00:05:05.970
На стъпка две фосфатната група

00:05:05.970 --> 00:05:08.830
е все още прикачена, но се отделя от

00:05:08.830 --> 00:05:09.950
молекулата на АТФ.

00:05:09.950 --> 00:05:12.770
Така тя става АДФ и енергията променя

00:05:12.770 --> 00:05:16.420
конформацията така, 
че този протеин сега

00:05:16.420 --> 00:05:19.230
изглежда ето така.

00:05:19.230 --> 00:05:23.545
Това е мястото, в което 
ще приключим със стъпка две.

00:05:23.545 --> 00:05:27.490
Нека го направя правилно.

00:05:27.490 --> 00:05:29.130
В края на стъпка две ще изглежда

00:05:29.130 --> 00:05:36.800
нещо като това.

00:05:36.800 --> 00:05:40.560
В края на стъпка две протеинът
изглежда като нещо подобно.

00:05:40.560 --> 00:05:42.260
Той е в един вид
заредена позиция.

00:05:42.260 --> 00:05:43.670
И притежава много енергия.

00:05:43.670 --> 00:05:46.620
Завит е в тази позиция.

00:05:46.620 --> 00:05:49.500
Още имаме АДФ.

00:05:49.500 --> 00:05:52.810
Все още имаме аденозин и

00:05:52.810 --> 00:05:56.780
две фосфатни групи в АДФ,

00:05:56.780 --> 00:06:00.560
а тук имаме и още една фосфатна група.

00:06:00.560 --> 00:06:04.490
И когато тази фосфатна група 
се освободи, нека да запиша,

00:06:04.490 --> 00:06:06.040
че това е стъпка три.

00:06:06.040 --> 00:06:08.380
Запомни, когато започнахме,
бяхме все още тук.

00:06:08.380 --> 00:06:12.190
АТФ се свързва в стъпка 1,
определено се свързва,

00:06:12.190 --> 00:06:17.830
в края на стъпка 1, което 
кара миозинът да се отдели.

00:06:17.880 --> 00:06:22.060
След стъпка 1 естествено
следва стъпка 2!

00:06:22.060 --> 00:06:25.470
АТФ се хидролизира до 
АДФ фосфат.

00:06:25.470 --> 00:06:29.850
При това се освобождава енергия, 
която позволява на миозина да

00:06:29.850 --> 00:06:32.440
застане в една 
високоенергийна позиция

00:06:32.440 --> 00:06:36.593
и да премине един вид
на следващия "стол"

00:06:36.593 --> 00:06:38.894
в нашата актинова нишка.

00:06:38.894 --> 00:06:45.230
Сега сме на по-високо 
енергийно ниво.

00:06:45.230 --> 00:06:57.450
В стъпка 3 фосфатът се откъсва.
Освобождава се от миозина.

00:06:57.450 --> 00:07:01.980
Фосфатът се освобождава 
от миозина в стъпка 3.

00:07:01.980 --> 00:07:03.170
Това тук е стъпка три.

00:07:03.170 --> 00:07:05.260
И това е фосфатна група, 
която се освобождава.

00:07:05.260 --> 00:07:08.320
И това, което прави, е 
да освободи енергията от тази

00:07:08.320 --> 00:07:14.110
позиция и това кара 
миозиновия протеин

00:07:14.110 --> 00:07:16.240
да избута актина.

00:07:16.240 --> 00:07:18.820
Това е като енергиен удар...

00:07:18.820 --> 00:07:21.840
Това предизвиква механичното 
движение.

00:07:21.840 --> 00:07:24.480
Когато фосфатната група се откъсне,

00:07:24.480 --> 00:07:27.483
дефакто АТФ се превръща 
в АДФ и фосфат.

00:07:27.483 --> 00:07:30.025
Това го поставя в положение
на заредена пружина един вид.

00:07:30.025 --> 00:07:41.050
Когато фосфатът се откъсне,
се освобождава пружината.

00:07:41.050 --> 00:07:49.900
Това избутва по дължината
на актиновия белтък.

00:07:49.900 --> 00:07:53.750
Всъщност след енергиен удар 
създаваме механична енергия.

00:07:53.750 --> 00:07:56.130
В зависимост от това как
искаш да го разглеждаш,

00:07:56.130 --> 00:07:58.930
ако приемеш, че актинът е фиксиран,
то за каквото и да е захванат,

00:07:58.930 --> 00:08:00.360
миозинът ще се движи наляво.

00:08:00.360 --> 00:08:04.530
Ако си представиш, че миозинът
е фиксиран, то актинът,

00:08:04.530 --> 00:08:07.190
независимо за какво е захванат,
ще се придвижва надясно.

00:08:07.190 --> 00:08:08.510
В същата посока.

00:08:08.510 --> 00:08:10.950
Точно тук се осъществява
движението на мускула.

00:08:10.950 --> 00:08:21.155
В стъпка 4: отделя се АДФ.

00:08:21.175 --> 00:08:25.960
Сега сме точно там,
където бяхме преди стъпка 1,

00:08:25.960 --> 00:08:29.260
освен че се придвижихме 
една стъпка наляво

00:08:29.260 --> 00:08:31.890
върху молекулата на актина.

00:08:31.890 --> 00:08:33.530
За мен това е наистина 
вълнуващ процес.

00:08:33.530 --> 00:08:38.000
Всъщност виждаме как 
от енергия на АТФ,

00:08:38.000 --> 00:08:47.570
това е химична енергия, която
е свързана в АТФ, която преминава

00:08:47.570 --> 00:08:53.140
в механична енергия.

00:08:53.140 --> 00:08:55.080
Според мен е удивително, 
защото хората

00:08:55.080 --> 00:08:58.640
казват, че АТФ върши
всичко в клетките ти

00:08:58.640 --> 00:08:59.650
и дори съкращава мускулите.

00:08:59.650 --> 00:09:02.350
Еха, как от енергията
на химичните връзки се стига

00:09:02.350 --> 00:09:04.850
до съкращаване на мускули, 
това, което виждаме

00:09:04.850 --> 00:09:07.010
всеки ден като 
механична енергия?

00:09:07.010 --> 00:09:09.390
Всичко това се случва ето тук.

00:09:09.390 --> 00:09:12.140
Това е основата на процеса, 
който протича тук.

00:09:12.140 --> 00:09:15.290
А как тези белтъци
си променят формата?

00:09:15.290 --> 00:09:17.320
Трябва да запомниш,
че тези белтъци, според

00:09:17.320 --> 00:09:19.240
какво е свързано или не с тях,

00:09:19.240 --> 00:09:20.260
променят формата си.

00:09:20.260 --> 00:09:23.810
И някои от тези форми 
изискват повече енергия,

00:09:23.810 --> 00:09:26.610
и ако следваш правилните
стъпки, тази енергия

00:09:26.610 --> 00:09:29.440
може да се освободи 
и да побутне друг белтък.

00:09:29.440 --> 00:09:30.920
Аз намирам това за изумително!

00:09:30.920 --> 00:09:36.080
Сега, като знаем за актина и миозина
и техните взаимодействия,

00:09:36.080 --> 00:09:37.921
разбираме как работят мускулите.