Close Klik 2x

Basis Sel dan Molekuler dari Kontraksi Otot

Advertisement

Basis Sel dan Molekuler dari Kontraksi Otot – Kebanyakan pergerakan kerangka tubuh terjadi akibat adanya pasangan otot sadar yang saling berlawanan. Otot sadar ini terdiri dari beberapa berkas serat otot. Serat tersebut merupakan sel spesialis yang memiliki banyak nuklei yang bisa berkontraksi hingga sepertiga atau setengah ukuran panjangnya saat diam. Tiap serat masing-masing terbuat dari sejumlah miofibril, yang hanya bisa dilihat dengan mikroskop elektron.

Basis Sel dan Molekuler dari Kontraksi Otot

Basis Sel dan Molekuler dari Kontraksi Otot

Miofibril ini bergerak paralel satu sama lain dan terkandung di dalam membran plasma yang disebut sarkolema. Bersama dengan sitoplasma sel, benda ini dikenal dengan sebutan sarkoplasma. Ada sejumlah besar mitokondria yang dikemas di antara miofil. Sarkoplasma berbentuk menggulung dan membentuk jaringan yang disebut sarkoplasmik retikulum, yang menggulung masing-masing miofibril.

Otot ini sendiri terbuat dari filamen protein tebal yang disebut miosin dan filamen tipis yang terbuat dari protein aktin. Filamen-filamen tersebut diikat oleh pita melintang yang disebut Pita Z.

Setiap unit pengganti (miosin-aktin-miosin) diukur dari garis Z ke garis Z; ukuran panjangnya disebut sarkomer. Filamen miosin tebal terjepit di antara lapisan aktin tipis. Energi untuk kontraksi otot berasal dari respirasi lemak dan karbohidrat (umumnya glikogen).

Otot yang diam memiliki simpanan glikogen, yang selama berolah raga diisi ulang oleh aliran darah. Saat otot sadar berkontraksi akibat rangsangan saraf, filamen aktin tipis dan miosin tebal meluncur melewati satu sama lain. Masing-masing sarkomer kemudian memendek dan banyak ATP digunakan pada kontraksi tersebut.

Kontraksi ini terjadi dalam serangkaian langkah yang dinamai hipotesis filamen gelongsor (luncur) dari kontraksi otot.
Tiap molekul protein miosin memiliki ujung kepala membulat. Kepala ini mengandung enzim ATPsintase, yang mengkatalisasi pembentukan ATP. Kepala ini berjumlah jutaan, masing-masing dirancang untuk pas memuat tapak-tapak pengikat yang berada pada filamen aktin. Saat otot diam tapak pengikat ini diblokir.

Miofibril dirangsang untuk berkontraksi saat datangnya potensi aksi (impuls saraf). Hal ini memicu pelepasan ion Ca2+ dari retikulum sarkoplasmik, yang bereaksi dengan molekul pemblokir sehingga tapak pengikat tadi terekspos pada filamen aktin. Tiap sarkomer berkontraksi dengan meluncurkan lapisan aktin tipis ke atas filamen miosin tebal. Ion Ca2+membuat kepala miosin mengikat ke bagian filamen aktin di sebelahnya.

Kepala tersebut bereaksi dengan tapak pengikat pada molekul aktin di atasnya. Pada kepala ini melekat molekul ADP berikut sekelompok ion fosfat . Saat mengikat dengan tapak aktin, kelompok fosfat tadi terlepas. Saat ada kontak dengan tapak pengikat tadi, molekul ADP juga dilepaskan. Kepala tadi kemudian bergeser 45° menghadap pusat sarkomer. Bagian ini mendorong filamen aktin bersamaan. Hal ini disebut ‘power stroke’ dan jutaan ‘power stroke’ terjadi bersamaan, sehingga miofibril berkontraksi. Kepala tetap terikat pada aktin.

ADP kemudian diubah kembali menjadi ATP oleh enzim ATPsintase. Enzim ini mengirimkan grup fosfat dari zat yang disebut fosfat kreatinin fosfat (ingat bahwa kreatinin dibuat di hati selama proses deaminasi). Molekul ATP mengikat ke bagian kepala dan dihidrolisis menjadi ADP, kemudian ion fosfat melepaskan energi yang memisahkan aktin dan miosin.

Bagian kepala tadi kemudian berbalik siap untuk mengulangi siklus tadi. Siklus ini berulang kira-kira lima kali per detik. Hidrolisis ATP dan power stroke tadi tidak terjadi di saat yang sama. Saat otot diam, ATP dibutuhkan untuk memompa ion Ca2+ kembali ke retikulum sarcoplasma dan tapak pengikat tadi terblokir kembali.

Basis Sel dan Molekuler dari Kontraksi Otot | lookadmin | 4.5