Ada banyak konsep berbeda yang digunakan untuk menjelaskan proses kontraksi otot. Ada unit kontraktil otot yang disebut sarkoma. Sarkomer terdiri dari dua jenis filamen, miosin dan aktin. Filamen-filamen ini selama kontraksi bergeser satu sama lain. Selama kontraksi, panjang pita-A tetap konstan dan panjang pita-I berubah. Akibatnya, cakram Z ditarik bersama. Ini mengarah pada kontraksi otot. ATP sebagai sumber energi untuk kontraksi. Molekul ATP berikatan dengan kepala miosin dan kemudian melekat pada filamen aktin dan membantu kontraksi. Inisiasi kontraksi otot rangka dimulai dengan generasi potensial aksi dalam serat otot. Ini menimbulkan arus listrik karena ion Ca dilepaskan. Ion Ca memulai peristiwa kimia dari proses kontraktil. Keseluruhan proses mengendalikan kontraksi otot ini disebut eksitasi.

Proses kontraksi otot terjadi pada sejumlah langkah kunci, termasuk:

  • Depolarisasi dan pelepasan ion kalsium
  • Pembentukan cross-bridge (jembatan silang) aktin dan miosin
  • Mekanisme filamen geser aktin dan miosin
  • Pemendekan sarkoma (kontraksi otot)

Depolarisasi dan Pelepasan Ion Kalsium

  • Potensial aksi dari motor neuron memicu pelepasan asetilkolin ke plat ujung motorik
  • Asetilkolin memulai depolarisasi di dalam sarkolema, yang disebarkan melalui serat otot melalui tubulus T
  • Depolarisasi menyebabkan retikulum sarkoplasma melepaskan simpanan ion kalsium (Ca2 +)
  • Ion kalsium memainkan peran penting dalam memulai kontraksi otot

Pembentukan jembatan silang Aktin dan Miosin

  • Pada aktin, situs pengikatan untuk kepala miosin ditutupi oleh kompleks pemblokiran (troponin dan tropomiosin)
  • Ion kalsium berikatan dengan troponin dan mengkonfigurasi ulang kompleks, memperlihatkan tempat pengikatan untuk kepala myosin
  • Kepala myosin kemudian membentuk jembatan silang dengan filamen aktin

Mekanisme Filamen Geser Aktin dan Miosin

  • ATP berikatan dengan kepala myosin, memutus jembatan silang antara aktin dan miosin
  • Hidrolisis ATP menyebabkan kepala miosin berubah posisi dan berputar, menggerakkannya menuju tempat pengikatan aktin berikutnya
  • Kepala miosin mengikat ke situs aktin baru dan kembali ke konformasi aslinya
  • Reorientasi ini menyeret aktin sepanjang myosin dalam mekanisme geser
  • Kepala miosin memindahkan filamen aktin dengan cara yang mirip dengan cara di mana dayung mendorong perahu dayung

Pemendekan Sarkomer

  • Reorientasi berulang dari kepala myosin menyeret filamen aktin sepanjang myosin
  • Ketika filamen aktin berlabuh ke garis Z, menyeret aktin menarik garis Z lebih dekat, memperpendek sarkomer
  • Ketika sarkomer individu menjadi lebih pendek, serat otot secara keseluruhan berkontraksi

Secara ringkas mekanisme kontraksi Otot sebagai berikut:

  • Potensial aksi dalam motor neuron memicu pelepasan ion Ca2 + dari retikulum sarkoplasma
  • Ion kalsium berikatan dengan troponin (pada aktin) dan menyebabkan tropomiosin bergerak, memperlihatkan situs yang mengikat untuk kepala myosin
  • Filamen aktin dan kepala myosin membentuk jembatan silang yang rusak oleh ATP
  • Hidrolisis ATP menyebabkan kepala myosin berputar dan mengubah orientasi
  • Kepala myosin yang diputar memutar ke filamen aktin sebelum kembali ke konformasi aslinya (melepaskan ADP + Pi)
  • Reposisi kepala myosin memindahkan filamen aktin menuju pusat sarkomer
  • Oleh karena itu meluncurnya aktin sepanjang miosin memperpendek sarkomer, menyebabkan kontraksi otot