근수축 과정을 분자수준에서 설명

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근수축 과정을 분자수준에서 설명한 레포트 입니다.

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근원섬유는 가는세사(thin filament)와 굵은세사(thick filament)가 질서정연하게 배열되어 있는 구조이며, 고배율의 광학현미경으로 관찰하면 밝은띠(light band)와 어두운띠(dark band)가 교대로 나타나는 가로무늬구조(cross striation)를 관찰할 수 있다.
어두운띠는 편광현미경에서 이중굴절성을 나타내므로 A 띠(A band, anisotropic band)라고도 하며, 밝은띠는 등굴절성을 나타내므로 I 띠(I band, isotropic band)라고도 한다. 밝은띠의 중앙부에는 Z 선(Z line, 마디끝격막)이라고 하는 얇은 가로 선이 있으며 이 Z 선에서 다음 Z 선까지를 근원섬유마디(sarcomere)라고 한다. A 띠 부위에는 굵은세사가 세포의 장축 방향으로 여러 개 늘어서 있어 어둡게 보인다. 여러 개 늘어선 굵은세사 사이에는 Z 선에서부터 이어져 있는 가는세사가 역시 같은 방향으로 배열되어 있다. A 띠의 중간에는 가는세사가 없는 부분이 있으며 광학현미경으로 관찰하면 약간 밝게 나타난다. 이를 H 띠(투명띠)라고 한다.
근육이 수축할 경우에는 가는세사가 A 띠 쪽으로 미끄러져 들어와 굵은세사와 겹쳐지는 부분이 많아진다. 따라서 I 띠와 H 띠는 좁아지며 전체 근원섬유마디도 좁아진다. 근육이 이완될 경우에는 I 띠와 H 띠는 넓어지고 근원섬유마디도 넓어지게 된다. 그렇지만 A 띠의 길이는 수축에 관계 없이 동일하다.
굵은세사(thick filament)는 길이가 1.6 ㎛, 직경이 15 nm 인 구조로 근원섬유마디의 중앙에서 A 띠를 형성하며, 분자량이 50,000 정도인 마이오신이란 가는 막대모양의 단백질(길이 150 nm, 두께 2∼3 nm)로 구성되어 있다. 마이오신 분자의 끝부분은 공 모양이며 약간 외측으로 돌출되어 있다. 이 부분을 마이오신의 머리(head)라고 하며, ATP와 결합하는 부위로 ATP를 분해할 수 있는 효소활성이 있고, 액틴과 결합할 수 있는 부분이다.

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