-
הסרטון הזה ינסה להסביר
-
איך שני חלבונים יכולים לפעול אחד עם השני
-
ויחד עם ATP - כדי ליצור תנועה מיכנית.
-
ברצוננו להסביר זאת , 1) כי זה קורה
-
גם מחוץ לתא השריר, אבל גם משום
-
שזה הולך להיות הסרטון הראשון
שיראה באמת איך שריר עובד.
-
ואז נראה איך העצבים באמת מעוררים
-
את השרירים לפעול.
-
הסרטון הזה יהיה הבסיס לכל הנ"ל.
-
מה שעשינו כאן היה
להעתיק ולהדביק שתי תמונות
-
של חלבונים מויקיפדיה.
-
זהו מיוזין.
-
בעצם זה מיוזין 2 כי למעשה ישנם
-
שני גדילים של חלבון מיוזין.
-
הם מפותלים אחד סביב השני, אתם רואים שזה
-
חלבון או אנזים שנראה מאוד מורכב, ללא קשר
-
איך אתם רוצים לדבר עליו.
-
נגיד לכם מדוע הוא נקרא אנזים, זה בגלל
-
שהוא למעשה עוזר לATP להפוך
ל ADP ולקבוצת זרחן אחת.
-
לכן קוראים לו ATPase.
-
הוא תת-קבוצה של האנזימים ATPase.
-
וכאן זהו האקטין.
-
בסרטון הזה אנו עומדים לראות איך מיוזין
-
משתמש בATP כדי לנוע קדימה.
-
אפשר כמעט לראות זאת כאילו זה חבל של אקטין
-
וזה מה שיוצר אנרגיה מכנית.
-
אז נצייר את זה.
-
נצייר את זה על תמונת האקטין שכאן.
-
נניח שיש לנו כאן אחד מה"ראשים" של המיוזין
-
כשאנו אומרים ראש המיוזין, אז זה כאן, הוא אחד
-
מראשי המיוזין, והוא מחובר אליו , ומשולב בתוכו
-
וארוג סביבו.
-
זה הראש האחר,והוא מתפתל בצורה הזו.
-
אז נניח שאנו עוסקים כרגע רק
-
באחד מראשי המיוזין.
-
נניח שהוא נמצא במצב הזה.
-
נראה כמה טוב נוכל לצייר אותו.
-
נגיד שהוא מתחיל במצב שנראה כמו זה
-
ואז ישנו מין חלק של זנב כזה שמתחבר
-
למבנה אחר , שעליו נדבר ביתר פרוט
-
אבל כאן זהו ראש המיוזין שלנו
-
וזוהי נקודת ההתחלה שלו והוא לא עושה כלום.
-
טוב, אז ATP יכול להגיע ולהתקשר
אל ראש המיוזין הזה
-
האנזים הזה, החלבון הזה, אנזים הATPase הזה.
-
אז נצייר קצת ATP.
-
אז הATP הזה מגיע, ונקשר אל החבר הזה כאן.
-
נגיד שזה... הוא לא יהיה גדול
-
יחסית לחלבון, אבל זה רק כדי
-
לתת לכם מושג.
-
מיד כאשר הATP נקשר אל המקום המתאים על
-
האנזים או החלבון הזה, --
האנזים -- מתנתק מהאקטין.
-
אז נכתוב את זה.
-
1) ה-ATP נקשר לראש המיוזין ומיד כשזה קורה
-
זה גורם למיוזין לשחרר אקטין.
-
זהו השלב הראשון.
-
אם כן, התחלנו כאשר החבר הזה נוגע באקטין.
-
ואז הATP בא וזה משתחרר.
-
לכן בשלב הבא, זה שאחריו, זה ייראה
-
כמו משהו כזה -- ונצייר גם
-
אותו במקום הזה.
-
אחרי השלב הבא,
-
זה ייראה כמו משהו כזה ואז יש ATP
-
שעדיין מחובר אליו.
-
אז עכשיו זה נראה כמו משהו כזה ויש ATP
-
שעדיין מחובר אליו.
-
זה נראה קצת מסובך כאשר
-
אנו מציירים אחד על השני,
-
אבל יש ATP מחובר אליו.
-
עכשיו - השלב הבא,
-
הATP עובר הידרוליזה, והזרחן מורחק ממנו.
-
כי זה אנזים מפרק ATP.
-
זה מה שהוא עושה.
-
נכתוב את זה.
-
וזה גורם לכך שמשתחררת אנרגיה
-
שגורמת לחלבון המיוזין,
לעלות למצב של אנרגיה גבוהה.
-
אז נכתוב _ שלב שני.
-
הדבר הזה עובר הידרוליזה.
-
אנרגיה משתחררת.
-
אנו כבר יודעים ש ATP הוא
המטבע הביולוגי של אנרגיה.
-
אז הוא משחרר אנרגיה.
-
נצייר את זה כמו ניצוץ קטן של התפוצצות.
-
אבל תוכלו לדמיין איך זה
משנה את הקונפירמציה של
-
החלבון הכאילו קפיצי הזה, כדי לעבור
-
למצב של נכונות ל"זחול" לאורך המיוזין.
-
לכן, בשלב השני,--יש תוספת של אנרגיה,
אנרגיה --ואז זה בא --
-
אפשר לומר שזה מקפיץ את
האנזים של חלבון המיוזין
-
לאנרגיה יותר גבוהה.
-
דמיינו שזה כאילו מכווץ את הקפיץ, או טוען אותו.
-
קונפירמציה של חלבונים - הכוונה לתצורה שלהם.
-
אז, בשלב 2 -- קבוצת הזרחן
-
היא עדיין קשורה, אבל היא מתנתקת
-
מיתר המולקולה של ATP.
-
על ידי כך היא נהפכת ל ADP, והאנרגיה משנה
-
את הקונפורמציה כך - שהחלבון
-
עכשיו עובר למצב שנראה ככה.
-
זהו המצב בסוף השלב השני.
-
נקווה שעשינו את זה טוב.
-
לכן, בסוף שלב 2, יתכן וזה יראה כך.
-
משהו כמו זה.
-
כך שבסוף שלב 2 , החלבון נראה
-
כמו משהו כזה.
-
זהו מצבו המכווץ.
-
יש בו עכשיו המון אנרגיה.
-
הוא כולו מפותל במצב הזה.
-
עדיין יש לנו כאן ADP.
-
עדיין יש כאן את האדנוזין (A) וגם
-
את קבוצת שני הזרחנים (P) על הADP
-
ועדיין יש קבוצת זרחן אחת הנה כאן.
-
טוב, אז כאשר קבוצת הזרחן הזו משתחררת -
-
נכתוב את זה כשלב שלוש.
-
זכרו, כאשר התחלנו, - לא היתה תנועה כאן.
-
ה-ATP התקשר בשלב 1, בעצם הוא ממש התקשר
-
בסוף שלב 1,וזה גרם לחלבון המיוזין
-
להשתחרר.
-
אחרי השלב הראשון, בא כמובן, השלב השני.
-
שבו ה ATP עובר הידרוליזה ל- ADP וזרחן.
-
זה משחרר אנרגיה, ומאפשר לחלבון המיוזין
-
להתכווץ למצב של אנרגיה גבוהה
-
וכאילו להתקשר, אפשר לחשוב על זה
נניח כמו אל המדרגה הבאה
-
של פתיל האקטין.
-
עכשיו אנחנו במצב אנרגיה גבוהה.
-
בשלב 3, הזרחן משתחרר.
-
הזרחן משתחרר מהמיוזין בשלב 3.
-
הנה כאן זה שלב 3.
-
זוהי קבוצת זרחן שמשתחררת.
-
מה שיקרה כעט הוא - שזה ישחרר את האנרגיה
-
של המצב המכווץ -ויגרום לחלבון המיוזין
-
לדחוף את האקטין.
-
זהו המצית, אם נחשוב במושגים של מנוע.
-
זה גורם לתנועה מכנית.
-
כאשר קבוצת הזרחן ממש משתחררת
-
זכרו, שהשחרור הראשון היה כאשר
-
הפכנו ATP ל-ADP והזרחן השתחרר.
-
זה גרם למצב של קפיץ מכווץ.
-
כאשר הזרחן השתחרר - הוא משחרר את הקפיץ.
-
ואז זה דוחף את הפתיל של האקטין
-
זה כמו מכת כוח.
-
אנחנו ממש יוצרים אנרגיה מכנית.
-
עכשיו, תלוי במי אתם בוחרים לראות כקבוע.
-
אם האקטין הוא קבוע - אז
כל חלק של המיוזין שקשור אליו
-
יזוז כלפי שמאל.
-
אם תדמיינו שהמיוזין קבוע במקומו,אז האקטין
-
במקום שבו הוא קשור אליו - יזוז ימינה.
-
כך או כך.
-
כך באופן עקרוני אנו
-
מקבלים את הפעולה של השרירים
-
ואז שלב 4. - ה ADP משתחרר.
-
זה מחזיר אותנו בדיוק למקום
שבו היינו לפני שלב 1.
-
אלא שזזנו מדרגה אחת לכוון שמאל
-
על מולקולת האקטין.
-
זה בהחלט ממש מדהים.
-
אנו בעצם רואים איך אנרגית ה ATP יכולה לשמש ...
-
אנו עוברים מאנרגיה כימית , אנרגיה קשורה לATP
-
אל אנרגיה מכנית.
-
זה מדהים כי כאשר למדנו בפעם הראשונה
-
על ATP - אמרו אז שב ATP
משתמשים לכל דבר בתאים
-
וכדי לכווץ שרירים.
-
טוב אז איך בעצם עוברים מאנרגית קישור
-
אל היכולת לכווץ דברים, למעשה
לעשות את מה שאנו רואים
-
בעולם היום יומי שלנו של אנרגיה מכנית?
-
הנה כך וכאן זה קורה.
-
זוהי בעית הליבה של העיניין כאן.
-
אז וודאי תגידו, היי! איך דבר זה משנה
-
את הצורה ואת כל זה?
-
וצריך לזכור כי החלבונים האלה
-
לפי מה שנקשר אליהם ומה שלא נקשר אליהם
-
כך הם משנים את צורתם.
-
חלק מאותם צורות דורשות
יותר אנרגיה כדי להשתמר
-
ולכן אם נעשים הדברים הנכונים,
האנרגיה הזו יכולה להשתחרר
-
ואז היא יכולה לדחוף חלבון אחר.
-
בכל זאת זה מדהים.
-
ועכשיו נוכל להבין את שיתוף הפעולה בין
-
האקטין והמיוזין ואיך זה מפעיל את השרירים.