Question

1. Вспомните, накопление какого вещества в клетке приводит к расслаблению гладких мышц? 2. Напишите схему метаболизма этого соединения.

Answer 1

Расслаблению гладких мышц способствует накопление циклического   АМФ.

АТФ ⇒ цАМФ ⇒АМФ

Answer 2

1. Накопление в клетке кальция (Ca²⁺) приводит к расслаблению гладких мышц. Кальций играет ключевую роль в регуляции мышечных сокращений, в том числе гладких мышц, которые находятся, например, в стенках сосудов, желудке и кишечнике.

В нормальных условиях, уровень кальция в цитозоле (внутриклеточной жидкости) невелик, и это способствует расслабленному состоянию гладких мышц. Однако при стимуляции или необходимости сокращения мышц, клетка выпускает кальций из внутриклеточных запасов, что приводит к сокращению мышц. Затем, чтобы вернуться к расслабленному состоянию, кальций должен быть активно помещен обратно в внутриклеточные хранилища.

2. Схема метаболизма кальция в гладких мышцах:

a. Внутриклеточные хранилища кальция (главным образом, эндоплазматический ретикулум) поддерживают низкий уровень кальция в цитозоле благодаря активным транспортным белкам, таким как саркоплазматический/эндоплазматический ретикулумный Ca²⁺-ATPаза (SERCA). Эти белки переносят кальций обратно в хранилища.

b. Стимуляция гладких мышц, например, с помощью нейронных сигналов или гормонов, приводит к высвобождению кальция из внутриклеточных хранилищ в цитозоль.

c. Высвобожденный кальций активирует белки-кальцийсвязывающие, такие как кальмодулин, которые в свою очередь активируют киназы и фосфатазы.

d. Эти ферменты фосфорилируют или дефосфорилируют белки, контролирующие мышечные сокращения.

e. Когда стимуляция прекращается, SERCA транспортирует кальций обратно в хранилища, и мышцы расслабляются.

Эта схема демонстрирует, как кальций играет важную роль в регуляции сокращения и расслабления гладких мышц, обеспечивая контроль над многими физиологическими процессами в организме.