IV / الية التقلص العضلي

تعد حلمأة جزيئة ATP المصدر المباشر للطاقة اللازمة للتقلص العضلي.

ATP + H2O ———————-> ADP + P+ 7,3Kcal

جزء من هذه الطاقة يستعمل في التقلص العضلي و الجزء الاخر يضيع على شكل حرارة التقلص.

فكيف تُحول الطاقة الكيميائية ATP إلى تقلص عضلي ( طاقة ميكانيكية) ؟

للكشف عن التغيرات التي تطرأ على اللييف العضلي خلال التقلص، نقترح المعطيات الاتية:

يمثل الشكل 1 من الوثيقة 1 لييفا عضليا في حالة ارتخاء بينما يمثل الشكل 2 من نفس الوثيقة لييفا عضليا في حالة تقلص. وتمثل الوثيقة 2 صورة متحركة للتغيرات التي تحدث خلال التقلص العضلي على مستوى الساركومير.

الوثيقة 1

الوثيقة 2

1 ـ باستغلالك للوثيقة 1، استخرج التغيرات التي تطرأ على اللييف العضلي خلال التقلص.

2 ـ اعتمادا على الوثيقة 2، فسر هذه التغيرات.

1 ـ خلال التقلص العضلي نلاحظ:

 ـ اقتراب الحزات Z فيما بينها.

 ـ تقصير طول الساركومير، اختزال طول الأشرطة الفاتحة واستقرار طول الأشرطة القاتمة.

 ـ نقصان طول المنطقة H.

 2 ـ بما أن طول الأشرطة القاتمة يبقى ثابتا فليس هناك تقصير للخييطات بل انزلاق فيما بينها.

  انظر الرابط1  ـ  الرابط2

كيف يحدث انزلاق الخييطات فيما بينها؟

1 ـ شروط التقلص العضلي

لتعرف شروط التقلص العضلي، نقترح المعطيات الاتية:

ـ التجربة 1 : نقيس كل من الكالسيوم داخل ساركوبلاسم الخلية العضلية وتوترها بعد تهييجها، النتائج المحصل عليها ممثلة في مبيان الوثيقة 1.

ـ التجربة 2 : نقيس توتر لييف عضلي بعد حقن كل من مادة Salyrgan الكابحة لحلمأة ATP ومادة كيميا\ية X ترتبط بالكالسيوم وتمنع فعله، يعطي مبيان الوثيقة 2 النتائج المحصل عليها. 

الشبكة الساركوبلاسمية الداخلية غنية بالكالسيوم.

ـ التجربة 3 : يُضاف الكالسيوم إلى خييطات الأكتين والميوزين، فنحصل على النتيجة الممثلة في الوثيقة الاتية:

1 ـ باستغلالك للوثيقتين 1 و2، استخلص شروط التقلص العضلي.

2 ـ اعتمادا على نتائج التجربة 2، استنتج دور الكالسيوم.

1 ـ الشكل 1: بعد تهييج العضلة، نلاحظ ارتفاع تركيز الكالسيوم داخل سيتوبلاسم الخلية العضلية (الساركوبلاسم)، متبوعا بارتفاع توتر الليف العضلي.

الشكل 2: نلاحظ أن اللييفات العضلية تتقلص بسرعة عند وجود ATP و أيونات الكالسيوم، وعندما نمنع حلمأة ATP بفعل مادة Salyrgan أو نمنع فعل الكالسيوم يختفي توتر اللييف. نستنتج من هذه المعطيات أن توتر الليف العضلي يستلزم وجود ATP والكالسيوم.

2 ـ بعد إضافة الكالسيوم ترتبط رؤوس الميوزين بالأكتين حيث يكشف عن مواقع تثبيت رؤوس الميوزين بالأكتين.

2 ـ مراحل التقلص العضلي

للكشف عن مراحل التقلص العضلي، نقترح المعطيات الاتية:

تمثل الوثيقة 1 منطقة اتصال الألياف العصبية والعضلية.

الوثيقة 1

تمثل الوثيقة 2 مختلف مراحل التقلص العضلي.

الوثيقة 2

1 ـ باستغلالك للوثيقتين 1 و2، استخلص مراحل التقلص العضلي.

1 ـ بعد تهييج تصل السيالة العصبية إلى الشبكة الساركوبلاسمية الداخلية عبر أنابيب مستعرضة فتحرر الكالسيوم الذي يكشف عن مواقع تثبيت رؤوس الميوزين بالأكتين.

 ـ تشكل مركب الأكتوميوزين نتيجة اتحاد الأكتين برؤوس الميوزين، هذه الأخيرة تكون مرتبطة بـ ADP و Pi .

 ـ يغادر Pi ثم ADP رؤوس الميوزين وتحرير الطاقة المخزنة في الرؤوس التي تؤدي إلى دورانها، وبالتالي انزلاق خييطات الأكتين بالنسبة للميوزين.

 ـ يتم تثبيت جزيئات ATP جديدة على رؤوس الميوزين مما يؤدي إلى انفصال رؤوس الميوزين عن الأكتين.

 ـ تتم حلمأة ATP إلى ADP و Pi وتعود الرؤوس وضعها الأصلي، لتستعد لدورة تقلصية أخرى.

متحركات توضح مراحل التقلص العضلي:  الرابط 1 ، الرابط 2 ، الرابط 3 ، الرابط 4 ،  الرابط 5   الرابط 6    الرابط 7

3 ـ خلاصة:

تحول العضلة الطاقة الناتجة عن حلمأة ATP (طاقة كيميائية) إلى انزلاق خييطات الأكتين بالنسبة للميوزين ( طاقة ميكانيكية) ويصرف جزء من هذه الطاقة على شكل حرارة (طاقة حرارية) فالعضلة إذا محول للطاقة من حالتها الكيميائية إلى حالتها الميكانيكية والحرارية.

7
Created on By khaymasvt

اختبار 8

اختبر معارفك

1 / 7

يقوم التروبونين أثناء راحة العضلة :

2 / 7

أثناء التقلص العضلي يتم تقصير طول:

3 / 7

التقلص العضلي :

4 / 7

يتجلي دور الشبكة الساركوبلاسمية للخلية العضلية في :

5 / 7

اختر الجواب الصحيح من بين الاقتراحات :

6 / 7

خلال التقلثص العضلي يتم :

7 / 7

يتم التقلص العضلي عبر المراحل الاتية: 1ـ ارتباط رؤوس الميوزين بالاكتين، 2ـ انزلاق خييطات الاكتين نحو مركز الساركومير، 3ـ مغادرة ADP وPi لرؤوس الميوزين، 4ـ تكون قناطر الأكتوميوزين، 5ـ دوران رؤوس الميوزين،  6ـ تحرير الكالسيوم.

التسلسل الزمني لهذه المراحل هو:

Your score is

The average score is 73%

0%

للتواصل