Мистер Томпнис внутри самого себя - Гемов Г.
ISBN 5-7029-0343-9
Скачать (прямая ссылка):
молекулы, называемой аденозином, в которой 3 молекулы фосфорной кислоты
прикреплены в следующей последовательности: аденозин-фосфорная кислота -
фосфорная кислота - фосфорная кислота. Вместо АТФ, что означает аденозин-
трифосфат, мы можем записать А-Ф-Ф-Ф.
- Выглядит несколько сложновато, - заметил мистер Томпкинс.
- Если поместить АТФ в воду, - продолжал Сент, - то произойдет,
особенно в присутствии определенных ферментов, следующая реакция:
А-Ф-Ф-Ф + Н20 -А-Ф-Ф + Ф.
Иначе говоря, один из фосфатов отщепится, и образуется соединение,
56
Мистер Томпкинс внутри самого себя
которое мы называем АДФ, или аненозиндифосфорной кислотой. Некоторое
количество АТФ образуется из АДФ и фосфорной кислоты в результате
обратной реакции, но длинная верхняя стрелка указывает на то, что АТФ
распадается гораздо быстрее, чем образуется, поэтому когда достигается
равновесие, АДФ в растворе оказывается гораздо больше, чем АТФ. Поэтому
мы говорим, что АТФ обладает способностью спонтанно вырождаться в АДФ.
Подобно тому, как коллагеновая машина работает, когда смешиваются соль и
пресная вода, мышца работает, используя энергию, которая выделяется при
переходе АТФ в состояние "АДФ и фосфорная кислота".
- Это достаточно понятно, - сказал мистер Томпкинс. - Какая же
проблема, связанная с работой мышц, остается нерешенной?
- Проблема, над решением которой мы бьемся, заключается в выяснении
того, какого рода машина может извлекать механическую энергию из этой
реакции. Как вам известно, соль растворяется в пресной воде, но для того,
чтобы построить машину, которая могла бы использовать это обстоятельство,
требуется проявить смекалку. Сконструировав машину, которую мы называем
мышцей, природа проявила необычайную смекалку.
- Но вы только что продемонстрировали мне, как сокращается
актомиозин, - удивился мистер Томпкинс. Сент улыбнулся:
- Это только начало. Действительно, если мы добавим АТФ то актомиозин
сократится, хотя и весьма слабо. Но реальная мышца - это нечто гораздо
большее, чем комок актомиозина. Гораздо большее потому, что она должна
делать гораздо больше. Мышца должна сильно и быстро сокращаться, а затем
расслабляться и отдыхать до следующего сокращения. Она должна
сокращаться, только если нерв передает ей команду сократиться, мышца
должна вырабатывать АТФ, которая снабжает ее энергией. Наконец, не
следует забывать о том, что со временем все молекулы, из которых состоит
мышца, распадаются и подлежат замене, поэтому мышца должна знать, как
синтезировать все белки и другие вещества, образующие ее. Вероятно, чтобы
понять, что такое мышца, лучше всего взглянуть на нее сначала
невооруженным глазом, а затем под все большим и большим увеличением, пока
мы не дойдем до отдельных молекул.
В вашем теле встречаются молекулы всех размеров. Они не только связаны с
костями и могут двигать тело, но и снабжены кровеносными сосудами, по
которым к ним подводятся питательные вещества, а
На пляже, или как работают мышцы
57
отводятся отходы жизнедеятельности. Кроме того, мышцы связаны с нервами,
по которым к ним поступает сигнал из мозга, сообщающий мышце, когда ей
нужно сократиться. Но каковы бы ни были величина и функция любой мышцы,
она, как и любая другая ткань тела, состоит из клеток, мышечные клетки
такие длинные и тонкие, что иногда их называют мышечными волокнами. Вы
легко сможете понять, как устроена мышца, если представите себе мышечное
волокно как трос, который состоит из более тонких тросов, в свою очередь
скрученных из еще более тонких тросов размером с большую молекулу. В этом
отношении мышца очень напоминает тросы, на которых держатся подвесные
мосты. Вот, взгляните, пожалуйста, сначала в микроскоп с малым
увеличением.
- А что это за странные поперечные полоски в мышечном волокне? Что
это такое? - спросил мистер Томпкинс.
- В этих полосках - ключ к пониманию того, как работает мышца, -
ответил Сент. - Но прежде чем я начну объяснения, взгляните на следующий
препарат. Мышечное волокно здесь растрепано, чтобы стали видны следующие
по величине меньшие волокна - миофибрил-лы. Они длинные, а в толщину
составляют около 1 микрона.
- Я вижу, что миофибриллы разделены на полоски так же, как и мышечные
волокна, - заметил мистер Томпкинс.
- Совершенно верно. Полосатая структура мышечных волокон (мы называем
ее стриацией) объясняется тем, что полосы миофибрилл в свою очередь
подразделяются на полосы, и эти полосы прилегают вплотную одна к другой,
как напоказ, по всему мышечному полотну. Стриация состоит из более
широких темных полос, прерываемых более тонкими светлыми полосками. По
одной из полосок проходит темная линия, которая называется Z-линией.
- Очень интересно, - проговорил мистер Томпкинс. - И вы утверждаете,
что именно в этих полосах хранится тайна мышечного сокращения?
- Если не вся тайна, то по крайней мере значительная часть ее. Чтобы
разобраться в том, что такое полосы, нам понадобится увеличение, даваемое
