Čo chcem týmto videom docieliť, je snažiť sa pochopiť,
ako môžu dva proteíny navzájom správať pri spojení s ATP,
aby vytvorili mechanický pohyb.
A dôvod, prečo to chcem pochopiť je, že -- i keď sa to deje
aj mimo svalové bunky -- toto bude
prvé video na tému ako svaly naozaj fungujú.
Potom sa budeme rozprávať o tom ako nevy stimulujú
svaly, aby fungovali.
Takže sa to všetko vystavia z tohto videa.
Takže, čo som tu spravil, je že som nakopíroval dva obrázky
proteínov z Wikipédie.
Toto je myozín.
Je to vlastne myozín č.2, pretože máte dve vlákna
tohto proteínu, myozínu.
Sú prepletené okolo seba, takže môžete vidieť,
že je to veľmi ucelene vyzerajúci proteín, alebo enzým,
akokoľvek to chcete nazvať.
Poviem vám, prečo je to nazvané enzýmom -- pretože
pomáha ATP reagovať do formy ADP a fosfátovej skupiny.
Preto sa to nazýva ATP-áza.
Je to podtrieda ATP-ázových enzýmov.
Toto je aktín.
V tomto videu uvidíme, ako myozín
v podstate využíva ATP aby sa priplazil.
Môžete si to predstaviť, ako aktínové lano. A práve to
vytvorí mechanickú energiu.
Nakreslím to.
Vlastne to nakreslím na tento aktín.
Tak, povedzme, že máme jednu z týchto myozínových hlavíc.
Takže ak poviem myozínová hlava, toto je je jedna z myozínových
hlavíc, presne tu a je spojená, preplietaná,
zapletená dookola.
Toto je tá druhá a je stočená sem na túto stranu.
Teraz, povedzme, že sa bavíme iba o jednej
z týchto myozínových hlavíc.
Povedzme, že je v tejto pozícii.
Pozrime sa, ako dobre to viem nakresliť.
Povedzme, že začína v takejto pozícii
a toto je ako keby chvostová časť, ktorá sa pripája
na nejaké iné štruktúry, o ktorých budeme potom hovoriť detailnejšie,
ale toto je moja myozínová hlavica, tuto,
a je v začiatočnej pozícii, v kľuďe.
Teraz, ATP môže prísť a naviazať sa na túto myozínovú hlavicu,
tento proteín, tento ATP-ázový enzým.
Takže, nakreslím ATP.
ATP príde a pripojí sa k tomuto chlapíkovi tuto.
Povedzme, že -- ale nebude to tak veľké
relatívne k proteínu, toto slúži iba
na demonštráciu.--
Takže, hneď ako sa ATP naviaže na jemu adekvátnu stranu
na tomto enzýme, alebo proteíne, enzým sa odpojí od aktínu.
Teraz to spíšem.
Poprvé: ATP sa naviaže na myozínovú halvicu, a hneď ako sa to stane,
myozín opustí aktín.
Takže toto je krok číslo jeden.
Začnem s týmto chlapíkom, ktorý sa dotýka aktínu,
ATP príde a pustia sa od seba.
V ďalšom kroku -- po tomto kroku, to bude vyzerať nejako takto --
A chcem to nakresliť
na rovnakom mieste.
Po ďalšom kroku, to bude vyzerať
nejak takto.
Už budú od seba.
-- vytieňujem to bielou---
Takže, teraz to vyzerá nejak takto, a ATP
je k tomu stále pripojená.
Viem, že to môže byť trocha komplikované, keď
píšem dookola tú istú vec, ale
ATP máte vždy pripojené.
Teraz, ďalší krok -- ATP hydrolyzuje,
fosfát bude odtiahnutý.
Toto je ATP-ázový énzým.
To je to, čo robí.
Napíšem to.
Krok číslo dva -- zídem trocha nižšie-- Krok č.2: z ATP vznikne ADP + fosfátová skupina.
A to uvoľní energiu, ktorá posunie
tento myozínový proteín do, ako keby, vysoko energetického stavu.
Takže, urobím krok číslo dva.
Táto vec, bude hydrolyzovaná.
Uvoľní energiu.
Vieme, že ATP je energetickým platidlom biologických systémov.
Takže uvoľňuje energiu.
Kreslím to, ako malú iskru, alebo explóziu,
ale vy si to môžete predstaviť ako to mení konformáciu --
jednoducho to privedie tento proteín do stavu,
aby bol pripravený liezť po myozíne.
Takže v kroku č. 2 -- plus energia, energia a potom toto --
môžete povedať, že to posunie myozínový proteín,
alebo enzým do stavu vysokej energie.
Môžete si to rpedstaviť ako naťahovanie pružiny, natáčanie pružiny.
Do stavu vysokej energie. - konformácie-
A konformácia pre proteíny, znamená tvar.
Takže krork č. 2, čo sa stane je, že fosfátová skupina
sa odtrhne od zvyšku ATP.
Z toho vznikne ADP a tá energia zmení
konformáciu proteínu, ktorý teraz bude v pozícii,
ktorá vyzerá takto.
Tu končíme v kroku č. 2.
Len si to skontrolujem.
Takže, na konci kroku č. 2, to môže vyzerať
nejak takto.
Nejak takto -- snažím sa ---
Na konci kroku č. 2, proteín vyzerá
nejak takto.
Toto je jeho posunutá pozícia.
Práve teraz má veľa energie.
Je ustálený v tejto pozícii.
Vždy máte svoju ADP.
Vždy máte -- to je váš adenozín a povedzme,
dve fosfátové skupiny na ADP a
jednu fosfátovú skupiny tuto.
Teraz, keď táto fosfátová skupiny uvoľní -- napášem to
ako krok číslo 3.
Pamätajte, keď sme začali, sedeli sme tu.
ATP sa pripojí v 1. kroku -- vlastne, ATP sa
jednoznačne pripojí na konci 1. kroku, čo spôsobí aby sa
myozín uvoľnil.
Potom po kroku č. 1, prirodzene, máme krok č. 2.
ATP hydrolyzuje na ADP fosfát.
To uvoľní energiu a to umožní myozínu, aby
sa posunul do stavu vysokej energie a
prichytil, - ako keby do ďalšej priečky
nášho aktínového filamentu - .
Teraz, sme v stave vysokej energie.
Napíšem to.
V kroku číslo 3, fosfát sa uvoľní.
Fosfát je uvoľnený z myozínu v 3. kroku.
Toto je krok č. 3, tuto.
Toto je uvoľňovaná fosfátová skupina.
A čo to robí je, že to uvoľní energiu
z tejto posunutej pozície a to zapríčiní posunutie
aktínu myozínovým proteínom.
Toto je sila zdvihu, ak si predstavujete motor.
Toto spôsobuje mechanický pohyb.
Takže, keď je fosfátová skupina naozaj uvoľnená --
pamätajte, že pôvodné uvoľnenie je vtedy,
keĎ zoberiete ATP a urobíte ADP a fosfát.
Toto dalo proteín do pozície natiahnutej pružiny.
Keď to fosfát uvoľní, uvoľní zároveň aj pružinu.
A to tlačí na aktínové filamenty.
Takže, môžete si to predstaviť ako silu zdvihu.
V podstate tvoríme mechaniskú energiu.
Takže závisiac od toho, ktorý chcete vidieť ako opravený --
ak vidíte aktín ako opravený, myozín
by sa posunul doľava.
Ak vidíte myozín ako opravený,
aktín by sa posunul doprava.
Ide to oboma cestami.