Мышечная клетка также является домом наших главных действующих лиц Актина и Миозина, этих несчастных влюбленных, которые напоминают Ромео и Джульетту. Актин и Миозин
[7] – это две нити белкового вещества. Они, можно сказать, обитатели мышечной клетки и населяют саркомер тысячами. Именно здесь начинается романтическое театральное представление о движении мышц: изящный Актин имеет небольшие углубления вдоль своего стройного тела и в нашей пьесе играет роль Джульетты. Белок Миозин играет Ромео. Потому что он сильнее и имеет множество маленьких головок, расположенных вдоль его тела.
Ночью мышцы тоже отдыхают.
Наш Ромео не желает заниматься ничем иным, кроме как проникать в углубления Актина. Но проделывать это ему удается лишь в тех случаях, когда мышца находится в движении. Если мышца пребывает в состоянии покоя, между Актином и Миозином нет соприкосновения и нет никакой романтической связи. Печально, но Актин и Миозин в неподвижной мышце могут лишь смотреть друг на друга на расстоянии, и больше ничего. Так что им остается только тосковать друг о друге…
Наступает ночь. Мышцы отдыхают. Наш Миозин-Ромео страстно направляет свои головки в сторону Актина-Джульетты. Долгая сцена на балконе, Ромео мышечной ткани дарит томные слова любви своей Джульетте. Но для свидания тет-а-тет нет ни единого шанса. Потому что на родине Актина и Миозина, в Саркомере, действуют суровые законы. Никаких мышечных движений – никакой любовной романтики! За этим следят несколько антагонистов, разлучающих Актина и Миозина. Опустив головки, наш Ромео вынужден смириться с тем, что его Джульетту стерегут двое сильных телохранителей. Их зовут Тропомиозин и Тропонин, и, если Ромео приблизится к Джульетте, оба телохранителя встанут у него на пути.
Миозин пытается хитростью убедить Тропомиозина и Тропонина пренебречь их долгом, пробует подкупить охранников. Для этого он использует валюту, которая высоко ценится во всех клетках тела: знаменитый аденозинтрифосфат, АТФ. Он является абсолютной мышечной валютой, поскольку представляет собой чистую энергию, которую мечтают заполучить все жители клетки.
Почему АТФ пользуется таким спросом, понятно каждому обитателю мышечной клетки. Все потому, что вместе с АТФ в распоряжении у них появляется уже переработанная мускульная энергия. Углеводы, жиры? Никто в мышечных клетках не может ничего с ними сделать. Но, когда это сырье при обильной подаче кислорода «сжигается» на клеточных электростанциях, превращаясь в АТФ, настроение поднимается. В мышцах, которые много и хорошо двигаются, АТФ присутствует в большом количестве, но в слабых мышцах его мало.
Миозин-Ромео печалится и злится одновременно. Он живет в мышечной клетке нашего совершенно неспортивного современника. АТФ в дефиците. Даже если бы он очень постарался, то все равно не смог бы достать достаточно АТФ, чтобы подкупить телохранителей Джульетты. Но Ромео все равно пытается. С небольшим количеством АТФ он появляется у охранников Джульетты. Они сердито глядят на него сверху вниз. «Приказа о движении не было, проваливай», – говорят ему. Ромео проявляет настойчивость. Быть может, когда он раздобудет еще немного АТФ?.. Телохранители Джульетты качают головами. Ромео знает, что они продажные. Но его все равно немного удивляет их ответ. «Если ты добавишь к АТФ еще немного кальция, мы подумаем». Итак, кальций. Ромео знает, насколько важен кальций для раздражимости мышц. Он содержится в цитоплазме и доставляется с помощью специальных насосов в клеточные мембраны саркомера.
Перед Миозином забрезжил лучик надежды. АТФ, хоть и немного, но найдется, кальциевые насосы можно запустить, и тогда охранники освободят Джульетту. Миозин-Ромео сможет беспрепятственно соединиться со своей любимой Актин-Джульеттой и окажется на седьмом небе от счастья…
Но ничего не происходит. Лежебока заснул перед телевизором и не двигает своими мышцами. Телохранители не уходят. В мире мышц все остается по-старому. Актин плачет, Миозин в отчаянии.
Но, когда влюбленные уже почти смиряются со своей судьбой, неожиданно приходит помощь извне. К лежебоке пришел гость. Миозин и Актин слышат, как они спорят. Очевидно, какой-то приятель хочет уговорить лежебоку заняться фитнесом. После многочисленных «Нет…», «Не хочу…», «Может, завтра…», кажется, приятель начинает побеждать. «Хорошо, но только на полчаса». Мозг лежебоки, как верховный правитель и дирижер мышц, принимает решение. Движению быть! «Ребята, что-то будет!» – Миозин чутко прислушивается и готовится. Когда правитель планирует осуществить мероприятие, все может быстро измениться.
Внезапно в маленьком Саркомере поднимается волнение. Команда «Двигайся!» запускает цепную реакцию. Нервы и мотонейроны провозглашают биоэлектрический потенциал. Электрический импульс проходит через нервные окончания и синапсы к мышцам. Мышечные рецепторы распознают команду движения как особо важное сообщение извне и пропускают импульсы: «Ладно, проходите». Они моментально открывают натриевые каналы и электризуют всю мышцу.
Что происходит в мышце, когда отдана команда «Двигайся!»?
Так, без особых препятствий, импульс достигает дома нашей влюбленной пары, Актина и Миозина, внутренности мышечной клетки. Теперь все происходит очень быстро. На первый взгляд, в Саркомере царит хаос. Армия крошечных молекул пребывает в смятении. Сигнальные вещества заняли позиции, клеточные электростанции работают с полной нагрузкой, чтобы сжигать больше жира. АТФ!
Миозин готовится к прыжку, словно дикая кошка. Он следит за телохранителями Актина. Внезапно электрические импульсы открывают хранилище кальция в Саркомере. И в этот самый момент выскакивает Миозин. Наш Ромео хватает АТФ и кальций и приносит его охранникам Джульетты. Тропонин, первый телохранитель Актина, забирает молекулу кальция и отпускает Актина. Чуть позже Ромео удается подкупить и второго телохранителя, Тропомиозина. Наш Миозин-Ромео почти достиг своей цели! В общем хаосе он захватывает свободную молекулу АТФ, отделяет ее часть и производит аденозиндифосфат (АДФ) плюс фосфат. Это тот самый момент, когда химическая энергия превращается в механическую. Свежая энергия придает Миозину уверенности в себе. Он поднимает головки и соединяется с Актином.
Наконец-то влюбленные счастливы. Актин и Миозин обнимают и ласкают друг друга. Многочисленные головки Миозина входят в нежные углубления Актина. Ромео и Джульетта наконец вместе. Наш Ромео теперь чувствует себя сильным и могущественным. Далее разыгрываются сцены, имеющие возрастное ограничение. Маленькие головки Миозина-Ромео теперь полны силы и возбуждения. Зажатые в углублениях Актина, головки сильно отклоняются в сторону и вытягивают над собой хрупкую белковую нить Джульетты. Начинается осторожное «сокращение мышцы».
Сбивчивые слова страсти. Ромео и Джульетта соединились.
Но волнительный контакт между Актином и Миозином длится недолго. Две команды, агонисты и антагонисты, начинают свою игру. Другие Миозины-Ромео в самых разных участках мышц тоже жаждут слиться со своими Актинами-Джульеттами. Куда ни кинь взгляд, кругом раздают АТФ и кальций! Для наших влюбленных это имеет драматические последствия. Возбуждающая связь, проходящая по всей длине их белковых тел, подходит к концу. Актин отделяется от Миозина, и головки нашего Ромео снова грустно повисают. Покинутый и одинокий. Охранники Тропонин и Тропомиозин возвращаются. Актин-Джульетта снова заперта и недоступна для Миозина-Ромео. Таким образом, исходная ситуация восстанавливается.
