Câu 22: Cơ chế phân tử của sự co cơ vân và cơ tim (hình vẽ minh họa và sơ đồ tóm tắt diễn biến quá trình co - giãn cơ).

 Có thể chia mỗi chu kỳ co cơ vân làm 4 kỳ:

■ Kỳ không có kích thích: màng phân cực, myosin không gắn với actin.

■ Kỳ có kích thích tới ngưỡng: màng bị khử cực, Ca++ được giải phóng hoạt hóa ATPase, thủy phân ATP tạo năng lượng. Ca++ kết hợp với troponin C làm thay đổi cấu trúc troponin, bộc lộ nơi có họat tính với myosin.

■ Kỳ co cơ: đầu hình cầu của phân tử myosin tạo một góc 45° với phần que. Sự gắn phân tử myosin và actin gây lực kéo xơ actin trượt về phía vạch H.

■ Kỳ cơ dãn: ADP kết hợp với phosphocreatinin để tạo lại ATP; ATP tách actomysin thành actin và myosin.

• Khi có hiện tượng co cơ các siêu sợi actin sẽ trượt vào các siêu sợi myosin, kéo theo sự dịch chuyển của hai vạch Z vào nhau, do đó băng I và vạch H sẽ bị ngắn lại trong khi băng A vẫn giữ nguyên kích thước. Sarcomer vì vậy sẽ ngắn lại.

• Ngược lại, khi có hiện tượng duỗi cơ, các siêu sợi actin trượt ra ngoài sợi myosin, do đó hai vạch Z sẽ dịch chuyển ra xa nhau làm cho băng I và vạch H được kéo dài ra, sarcomer cũng được kéo dài ra trong khi băng A vẫn không thay đổi kích thước

Khi có tín hiệu từ luồng xung động thần kinh truyền đến tế bào cơ sẽ gây ra hiện tượng khử cực ở màng bào tương và hiện tượng kích thích điện học này sẽ lan đi nhanh chóng đến tất cả các nếp của màng bào tương tại đĩa Z nhờ vào hệ thống ống T và lưới nội bào trơn bao bọc xung quanh các siêu sợi cơ.

Tại màng lưới nội cơ tương, hiện tượng khử cực làm thay đổi điện thế màng

do đó khởi động các kênh phóng thích Ca++ nhằm mở kênh này ra, do đó sẽ gây ra sự vận chuyển một lượng lớn Ca++ từ lòng lưới nội cơ tương ra dịch cơ tương theo gradient nồng độ.

Do xung động thần kinh truyền đi rất nhanh qua hệ thống ống T và lưới nội cơ tương để đến từng sarcomer nên hầu hết các siêu sợi cơ trong tế bào cơ đều co thắt cùng một lúc.

Tuy nhiên sự gia tăng nồng độ Ca trong dịch bào tương chỉ thoáng qua để rồi sau đó các ion này được bơm một cách chủ động và nhanh chóng vào trong lưới nội cơ tương nhờ bơm Ca++ -ATPase ở tại màng. Nồng độ Ca trong dịch bào tương giảm làm cho vai trò ức chế gắn kết actin-myosin, cơ trở về trạng thái nghỉ.