1954年前,曾设想肌肉的收缩是由于肌动球蛋白分子连续弯曲的结果。1953-1954年,AF·Huxleg和HE·Huxley提出了肌肉收缩时的肌丝滑行学说。其主要内容是:肌肉收缩时,肌细胞内并无肌丝或它们所含的分子结构的缩短或卷曲,而是发生了细肌丝向粗肌丝之间的滑行,造成肌原纤维以至整个肌细胞和整块肌肉的缩短,但肌丝本身的长度则不变。这一学说提出后,立即得到生物化学、X线衍射和电镜研究的支持,已为人们所普遍接受。至于粗细肌丝发生滑动的原因,曾一度提出过不少学说,但得到大多数实验结果支持的则是AF·Huxley等1954年所提出的自主张力发生器学说,即以后的横桥学说。此学说认为,肌丝滑行动力的来源是粗细肌丝叠合区存在着张力发生器。1957年,Huxley HE认为这种张力发生器就是粗肌丝上突出的横桥。
1966年,Gorden等利用光电装置在精确控制肌小节长度的情况下测定肌张力,发现骨骼肌等长强直张力计算得到的细肌丝与粗肌丝(带横桥部分)叠合的宽度成比例,从而给横桥学说以有力的支持。目前,横桥是承担粗、细肌丝之间滑行动力结构的这一观点,已被大多数学者所接受。
关于横桥产生张力的细节,1971年Lymn等以及AF·Huxley等根据他们对肌肉收缩的多方面研究,分别提出了一个横桥工作学说。Lymn等根据重酶解肌球蛋白与肌动蛋白相互反应的动力学和X线衍射得到的资料,提出了“横桥循环”学说。按照这一学说,与肌动蛋白发生接触的横桥,在有ATP供应的条件下可与ATP结合,ATP与重酶解肌球蛋白结合后,横桥头部即与肌动蛋白分离,结合的ATP迅速分解。在肌肉收缩过程中,肌小节中的横桥不断进行着非同步的结合、摆动和分离这样的循环,从而产生稳定的滑行动力。上述过程都指活化横桥的活动状态,即在横桥头部与细肌丝接触以后发生的,并由于横桥的摆动使肌肉处于收缩状态,在静息的肌肉中,几乎全部横桥不能与肌动蛋白结合,从而使肌肉处于舒张状态。现已证实,肌肉的收缩过程是由Ca2+和调节蛋白(包括原肌球蛋白和肌钙蛋白)调控的。
滑行学说经过电子显微镜、生物化学、生物物理学和分子力学等多方面研究,现已被普遍接受。该学说认为肌小节是横纹肌的基本舒缩单位。肌肉的舒缩是肌小节的伸长与缩短,是由于细肌丝在粗肌丝之间往返滑行的结果。
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