1. Aktin ve Miyozin Yapısı:
Aktin filamentleri, kas hücrelerinde çok sayıda bulunan ince, iplik benzeri protein yapılarıdır. Miyozin molekülleri ise küresel başlı, kalın, uzun proteinlerdir. Her miyozin molekülünün aktin filamentlerine bağlanabilen iki başı vardır.
2. Çapraz Köprülerin Oluşumu:
Kas kasılması sırasında miyozin başları uzar ve aktin filamentleri üzerindeki belirli bölgelere bağlanarak çapraz köprüler oluşturur. Bu çapraz köprüler kas kasılması için gereken kuvveti üretmek için gereklidir.
3. ATP Hidrolizi:
Miyozin kafaları, hücrelerin enerji para birimi olan adenozin trifosfat (ATP) için bağlanma bölgeleri içerir. ATP miyozine bağlandığında hidrolize uğrar ve adenozin difosfat (ADP) ve inorganik fosfata (Pi) ayrılır. Bu hidroliz reaksiyonu, miyozin kafasındaki konformasyonel değişiklikleri yönlendiren enerjiyi serbest bırakır.
4. Güç Vuruşu:
ATP hidrolizinden açığa çıkan enerji, miyozin başında güç vuruşu olarak bilinen konformasyonel bir değişikliğe neden olur. Bu güç darbesi aktin filamentlerini kas kasılmasının temel birimi olan sarkomerin merkezine doğru çeker. Sonuç olarak, ince aktin filamentleri kalın miyozin filamentlerinin üzerinden kayarak kas lifinin kısalmasına ve kuvvet üretmesine neden olur.
5. Kalsiyum Düzenlemesi:
Aktin ve miyozin arasındaki etkileşim kalsiyum iyonları (Ca2+) tarafından düzenlenir. Bir kas lifi sinir sisteminden bir sinyal aldığında, hücrenin dahili kalsiyum deposu olan sarkoplazmik retikulumdan Ca2+ salınımını tetikler. Ca2+, aktin filamentleriyle ilişkili olan troponin adı verilen bir proteine bağlanır.
6. Tropomiyozin ve Troponin:
Ca2+ yokluğunda tropomiyosin adı verilen başka bir protein, aktin filamentleri üzerindeki bağlanma bölgelerini bloke ederek çapraz köprü oluşumunu engeller. Bununla birlikte, Ca2+ troponin'e bağlandığında, tropomiyosini bağlanma bölgelerinden uzaklaştıran konformasyonel bir değişikliğe neden olur ve miyozin başlarının aktin'e bağlanmasına ve kasılmayı başlatmasına izin verir.
ATP ve kalsiyum iyonları tarafından düzenlenen aktin ve miyozin arasındaki koordineli etkileşim, kas liflerinin kasılmasını ve gevşemesini sağlar, bu da vücutta hareket ve çeşitli fizyolojik işlevlerle sonuçlanır.