نظرية الخيط المنزلق: الفرق بين النسختين

هذه الصفحة تخضع حاليًّا للتوسيع أو إعادة هيكلة جذريّة.
من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
تصفح التاريخ تفاعلياً
[نسخة منشورة][نسخة منشورة]
→ التعديل السابقالتعديل اللاحق ←
تم حذف المحتوى تمت إضافة المحتوى
مرئينص الويكي
لا ملخص تعديل
وسوم: تحرير مرئي تحرير من المحمول تعديل ويب محمول تعديل المحمول المتقدم
لا ملخص تعديل
وسوم: تحرير مرئي تحرير من المحمول تعديل ويب محمول تعديل المحمول المتقدم
سطر 71: سطر 71:
<br />
<br />
== الاستقبال والعواقب ==
== الاستقبال والعواقب ==
على الرغم من الأدلة القوية، لم تحصل نظرية الخيط المنزلق على أي دعم لعدة سنوات لاحقة.<ref>{{Cite journal|title=Memories of Hugh E. Huxley (1924–2013)|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3771940/|journal=Molecular Biology of the Cell|date=2013-09-15|issn=1059-1524|PMCID=3771940|PMID=24030511|pages=2769–2771|volume=24|issue=18|DOI=10.1091/mbc.E13-08-0454|first=James|last=Spudich}}</ref> رفض Szent-Györgyi نفسه الاعتقاد بأن خيوط [[ميوسين (بروتين)|الميوسين]] كانت محصورة في الشعيرة السميكة (A band) .<ref>{{مرجع كتاب|title=Aldous Huxley and the Mysticism of Science|url=http://dx.doi.org/10.1057/9780230375055_8|publisher=Palgrave Macmillan UK|date=1996|place=London|ISBN=978-1-349-39482-1|pages=146–169|author1=June}}</ref>شميت، الذي قدم مجهره الإلكتروني أفضل البيانات، متشككًا في الصور الأصلية.<ref>{{مرجع كتاب|title=Huxley, Hugh Esmor (1924–2013), biologist|url=http://dx.doi.org/10.1093/ref:odnb/107832|publisher=Oxford University Press|date=2017-01-01|series=Oxford Dictionary of National Biography|author1=Alex}}</ref> كانت هناك أيضًا حجج فورية بشأن تنظيم الشعيرات، سواء كانت مجموعتا الشعيرات (الميوسين والأكتين) متداخلة أو مستمرة.  فقط مع المجهر الإلكتروني الجديد، أكد هيو هكسلي الطبيعة المتداخلة للخيوط في عام 1957.<ref>{{Cite journal|title=Material of Early Contraceptive Sheaths|url=http://dx.doi.org/10.1136/bmj.1.5018.581-b|journal=BMJ|date=1957-03-09|issn=0959-8138|pages=581–582|volume=1|issue=5018|DOI=10.1136/bmj.1.5018.581-b|first=J.|last=Huxley}}</ref> كان أيضًا من هذا المنشور أن وجود رابط أكتين-ميوسين (يُطلق عليه الآن جسر متقاطع) تم إظهاره بوضوح. لكنه استغرق خمس سنوات أخرى لتقديم دليل على أن الجسر المتقاطع كان تفاعلًا ديناميكيًا بين خيوط الأكتين والميوسين. <ref>{{مرجع كتاب|title=Aldous Huxley and Alternative Spirituality|url=http://dx.doi.org/10.1163/9789004406902_003|publisher=BRILL|date=2019-09-09|ISBN=978-90-04-40689-6|author1=Jake}}</ref> حصل على الترتيب الجزيئي الفعلي للخيوط باستخدام البلورات بالأشعة السينية من خلال التعاون مع [[كينيث هولمز]]، الذي تم تدريبه من قبل [[روزاليند فرانكلين]]، في عام 1965.<ref>{{Cite journal|title=Constancy of Axial Spacings in Frog Sartorius Muscle during Contraction|url=http://dx.doi.org/10.1038/2061358a0|journal=Nature|date=1965-06|issn=0028-0836|pages=1358–1358|volume=206|issue=4991|DOI=10.1038/2061358a0|first=H. E.|last=HUXLEY|first2=W.|last2=BROWN|first3=K. C.|last3=HOLMES}}</ref> إلا أنه بعد مؤتمر في عام 1972 في مختبر كولد سبرينج هاربور، حيث تم تداول النظريات وأدلةها ، أصبح مقبولًا بشكل عام.<ref>{{مرجع كتاب|title=Cooke, Alistair (1908-2004), journalist|url=http://dx.doi.org/10.1093/anb/9780198606697.article.1603549|publisher=Oxford University Press|date=2010-09|series=American National Biography Online|author1=Bruce J.}}</ref>في المؤتمر ، كا ذكّر كوسكاك ماروياما في وقت لاحق ، كان على هانسون أن يجيب على الانتقادات من خلال الصراخ ، "أعلم أنني لا أستطيع شرح الآلية بعد، لكن الانزلاق حقيقة".<ref>{{مرجع كتاب|title=Special Aspects of the Therapy for Gastric Carcinoma|url=http://dx.doi.org/10.1159/isbn.978-3-318-01686-4|publisher=S. Karger AG|date=1995-02-16|ISBN=978-3-8055-6134-1|editor1=R.|editor2-first=K.|editor2-last=Maruyama}}</ref> جاءت البراهين الواقعية في أوائل الثمانينات عندما  يمكن إثبات الحركة الانزلاقية الفعلية باستخدام أدوات متطورة جديدة من قبل باحثين مختلفين.<ref>{{مرجع كتاب|title=Special Aspects of the Therapy for Gastric Carcinoma|url=http://dx.doi.org/10.1159/isbn.978-3-318-01686-4|publisher=S. Karger AG|date=1995-02-16|ISBN=978-3-8055-6134-1|editor1=R.|editor2-first=K.|editor2-last=Maruyama}}</ref><ref>{{Cite journal|title=In pursuit of myosin function.|url=http://dx.doi.org/10.1091/mbc.1.1.1|journal=Cell Regulation|date=1989-11|issn=1044-2030|pages=1–11|volume=1|issue=1|DOI=10.1091/mbc.1.1.1|first=J A|last=Spudich}}</ref><ref>{{Cite journal|title=Sliding distance of actin filament induced by a myosin crossbridge during one ATP hydrolysis cycle|url=http://dx.doi.org/10.1038/316366a0|journal=Nature|date=1985-07|issn=0028-0836|pages=366–369|volume=316|issue=6026|DOI=10.1038/316366a0|first=Toshio|last=Yanagida|first2=Toshiaki|last2=Arata|first3=Fumio|last3=Oosawa}}</ref>

<br />
<br />


نسخة 21:29، 25 نوفمبر 2019

نظرِية الخيط المنزلِق: ساركومير في مرحلة الانبساط (الصورة أعلاه) والانقباض (الصورة أدناه).

نظرية الخيط المنزلق (بالإنجليزية: sliding filament theory)[1]هي نظرية تشرح آلية الانقباض العضلي بناءً على حركة البروتينات العضلية التي تنزلق فوق بعضها البعض لتوليد الحركة.[2]

تم تقديم هذه النظرية بشكل مستقل في عام 1954 من قبل فريقين بحثيين، أحدهما يَضم كلاً من أندرو هكسلي ورولف نيدرجيرك من جامعة كامبريدج، والآخر يتكون من هيو هكسلي وجان هانسون من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا.[3][4] تم تصور هذا النموذج في الأصل من قبل هيو هكسلي في عام 1953. ولكن قدمه أندرو هكسلي و نيدرجيركه كفرضية "جذابة للغاية".[5]

وفقًا لنظرية الخيط المنزلق، فإن خيوط الميوسين (السميكة) لألياف العضلات تنزلق عبر خيوط الأكتين (الرقيقة) أثناء انقباض العضلات، بينما تظل مجموعتا الخيوط بطول ثابت نسبيًا. قبل الخمسينيات، كانت هناك العديد من النظريات المتنافسة حول عملية انقباض العضلات، بما في ذلك الجذب الكهربائي، طي البروتين، وتعديل البروتين.[6]أدخلت نظرية الرواية مباشرة مفهومًا جديدًا يسمى نظرية الجسر التصالبي[7](الجسر المتقاطع المتأرجح تقليديًا، والذي يشار إليه الآن في الغالب باسم دورة الجسر المتقاطع) التي تشرح الآلية الجزيئية للخيوط المنزلقة. تنص نظرية الجسر التصالبي على أن الأكتين والميوسين يشكلان مركبًا بروتينيًا (يُطلق عليه كلاسيكيًا أكتيوموسين) عن طريق ربط رأس الميوسين بخيوط الأكتين، مما يشكِّل نوعًا من الجسر المتقاطع (التصالبي) بين الخيطين.

حالياً، تعتبر نظرية الخيط المنزلق تفسير مقبول عالمياً للآلية التي تقوم عليها عملية الانقباض العضلي.[8]

التاريخ

أصل نظرية الخيط المنزلق

هيكل الألياف العضلية (ساركومير) تحت المجهر الإلكتروني مع شرح تخطيطي.

نظرية الخيط المنزلق

شرح تخطيطي لنظرية الخيط المنزلقوُلدت

تمخضت نظرية الخيط المنزلق أساساً من بحثين متتاليين نُشِرا في 22 أيار (مايو) 1954 في مجلة نيتشر تحت شعار "التغييرات الهيكلية في العضلات أثناء تقلصها".  على الرغم من أن استنتاجاتهم كانت متشابهة بشكل أساسي، إلا أن البيانات والمقترحات التجريبية الأساسية كانت مختلفة.

  1. فرضية هكسلي-نيدرجيرك(Huxley-Niedergerke):

الورقة الأولى، التي كتبها أندرو هكسلي ورولف نيدرجيرك، بعنوان "المجهر التداخل لألياف العضلات الحية". استندت هذه الدراسة إلى عضلات الضفدع باستخدام مجهر التداخل، والتي طورها أندرو هكسلي لهذا الغرض. استنتج الباحثان أن:[9]

العصابات I من خيوط الأكتين، والعصابات A أساسًا من خيوط الميوسين؛  و أثناء الانقباض، تنتقل خيوط الأكتين إلى النطاق A بين خيوط الميوسين.

2. فرضية هكسلي-هانسون (Huxley-Hanson)

الورقة الثانية، التي أعدها هيو هكسلي وجان هانسون ، بعنوان "التغييرات في المواجهات المتقاطعة للعضلات أثناء التقلص والتمدد وتفسيرها الهيكلي".  هو أكثر تفصيلا واستند إلى دراستهم لعضلة الأرنب باستخدام النقيض من الطور والمجاهر الإلكترونية. وفقا لهم:

العمود الفقري للألياف العضلية هو خيوط الأكتين التي تمتد من خط Z إلى نهاية واحدة من منطقة H، حيث ترتبط بمكون مرن أطلقوا عليه اسم خيوط S؛

تمتد خيوط الميوسين من أحد أطراف النطاق A عبر المنطقة H حتى الطرف الآخر من النطاق A؛

تبقى خيوط الميوسين في طول ثابت نسبيًا خلال تمدد العضلات أو تقلصها؛

إذا كانت خيوط الميوسين تتقلص إلى ما وراء طول النطاق A، فإن أطرافها يمكن طيها لتشكيل نطاقات الانقباض؛

تكمن خيوط الميوسين والأكتين جنباً إلى جنب في النطاق A وفي غياب ATP لا تشكل روابط متقاطعة؛

أثناء التمدد، يزداد الطول فقط في النطاقين I و H، بينما تظل النطاقات A كما هي؛

أثناء الانقباض، تنتقل خيوط الأكتين إلى النطاقات A وتملأ المنطقة H، وتختصر النطاقات I، ويصل الخط Z إلى النطاقات A؛  والقوة الدافعة المحتملة للانقباض هي روابط الأكتين - الميوسين التي تعتمد على التحلل المائي ATP بواسطة الميوسين.

بشكل عام، من أجل انقباض العضلة لابد من انزلاق خيوط الأكتين فوق خيوط المايوسين واقتراب خطي زي(Z)من بعضهما البعض فتقصر اللييفة العضلية ويتم انقباض العضلة ككل.

بشكل أكثر مفصل، تشرح نظرية الخيط المنزلق عملية تقلص العضلات والتي تحدث على عدد من الخطوات الرئيسية، بما في ذلك:[10]

  1. إزالة الاستقطاب وإطلاق أيون الكالسيوم.
  2. تشكل الأكتين والميوسين عبر جسر تشكي آلية انزلاق خيوط الأكتين والميوسين
  3. تقصير الساركومير (تقلص العضلات).


الاستقبال والعواقب

على الرغم من الأدلة القوية، لم تحصل نظرية الخيط المنزلق على أي دعم لعدة سنوات لاحقة.[11] رفض Szent-Györgyi نفسه الاعتقاد بأن خيوط الميوسين كانت محصورة في الشعيرة السميكة (A band) .[12]شميت، الذي قدم مجهره الإلكتروني أفضل البيانات، متشككًا في الصور الأصلية.[13] كانت هناك أيضًا حجج فورية بشأن تنظيم الشعيرات، سواء كانت مجموعتا الشعيرات (الميوسين والأكتين) متداخلة أو مستمرة.  فقط مع المجهر الإلكتروني الجديد، أكد هيو هكسلي الطبيعة المتداخلة للخيوط في عام 1957.[14] كان أيضًا من هذا المنشور أن وجود رابط أكتين-ميوسين (يُطلق عليه الآن جسر متقاطع) تم إظهاره بوضوح. لكنه استغرق خمس سنوات أخرى لتقديم دليل على أن الجسر المتقاطع كان تفاعلًا ديناميكيًا بين خيوط الأكتين والميوسين. [15] حصل على الترتيب الجزيئي الفعلي للخيوط باستخدام البلورات بالأشعة السينية من خلال التعاون مع كينيث هولمز، الذي تم تدريبه من قبل روزاليند فرانكلين، في عام 1965.[16] إلا أنه بعد مؤتمر في عام 1972 في مختبر كولد سبرينج هاربور، حيث تم تداول النظريات وأدلةها ، أصبح مقبولًا بشكل عام.[17]في المؤتمر ، كا ذكّر كوسكاك ماروياما في وقت لاحق ، كان على هانسون أن يجيب على الانتقادات من خلال الصراخ ، "أعلم أنني لا أستطيع شرح الآلية بعد، لكن الانزلاق حقيقة".[18] جاءت البراهين الواقعية في أوائل الثمانينات عندما  يمكن إثبات الحركة الانزلاقية الفعلية باستخدام أدوات متطورة جديدة من قبل باحثين مختلفين.[19][20][21]


انظر أيضاً

ساركومير

انقباض عضلي

المراجع

  1. ^ Team, Almaany. "Translation and Meaning of sliding filament theory In Arabic, English Arabic Dictionary of terms Page 1". www.almaany.com (بالإنجليزية). Archived from the original on 2019-10-01. Retrieved 2019-10-01.
  2. ^ Silverthorn، Dee (2010). "Using IV Fluid Therapy to Teach the Principles of Osmolarity & Tonicity". MedEdPORTAL Publications. DOI:10.15766/mep_2374-8265.8082. ISSN:2374-8265.
  3. ^ Alex (1 يناير 2017). Huxley, Hugh Esmor (1924–2013), biologist. Oxford Dictionary of National Biography. Oxford University Press.
  4. ^ Andersen، Peter؛ Qvortrup، Lars، المحررون (2004). "Virtual Applications". DOI:10.1007/978-1-4471-3746-7. {{استشهاد بدورية محكمة}}: الاستشهاد بدورية محكمة يطلب |دورية محكمة= (مساعدة)
  5. ^ HUXLEY، A. F.؛ NIEDERGERKE، R. (1954-05). "Structural Changes in Muscle During Contraction: Interference Microscopy of Living Muscle Fibres". Nature. ج. 173 ع. 4412: 971–973. DOI:10.1038/173971a0. ISSN:0028-0836. {{استشهاد بدورية محكمة}}: تحقق من التاريخ في: |تاريخ= (مساعدة)
  6. ^ Jack A. (2014). Mechanism of Muscular Contraction. New York, NY: Springer New York. ص. E1–E1. ISBN:9781493920068.
  7. ^ Team, Almaany. "ترجمة و معنى cross bridges بالعربي في قاموس المعاني. قاموس عربي انجليزي مصطلحات صفحة 1". www.almaany.com (بالإنجليزية). Archived from the original on 2019-07-04. Retrieved 2019-10-02.
  8. ^ Philip (30 أغسطس 2012). Handbook of Wood Chemistry and Wood Composites, Second Edition. CRC Press. ص. 151–216. ISBN:9781439853801.
  9. ^ HUXLEY، A. F.؛ NIEDERGERKE، R. (1954-05). "Structural Changes in Muscle During Contraction: Interference Microscopy of Living Muscle Fibres". Nature. ج. 173 ع. 4412: 971–973. DOI:10.1038/173971a0. ISSN:0028-0836. {{استشهاد بدورية محكمة}}: تحقق من التاريخ في: |date= (مساعدة)
  10. ^ "Sarcomeres | BioNinja". ib.bioninja.com.au. اطلع عليه بتاريخ 2019-11-25.
  11. ^ Spudich، James (15 سبتمبر 2013). "Memories of Hugh E. Huxley (1924–2013)". Molecular Biology of the Cell. ج. 24 ع. 18: 2769–2771. DOI:10.1091/mbc.E13-08-0454. ISSN:1059-1524. PMID:24030511. {{استشهاد بدورية محكمة}}: الوسيط غير المعروف |PMCID= تم تجاهله يقترح استخدام |pmc= (مساعدة)
  12. ^ June (1996). Aldous Huxley and the Mysticism of Science. London: Palgrave Macmillan UK. ص. 146–169. ISBN:978-1-349-39482-1.
  13. ^ Alex (1 يناير 2017). Huxley, Hugh Esmor (1924–2013), biologist. Oxford Dictionary of National Biography. Oxford University Press.
  14. ^ Huxley، J. (9 مارس 1957). "Material of Early Contraceptive Sheaths". BMJ. ج. 1 ع. 5018: 581–582. DOI:10.1136/bmj.1.5018.581-b. ISSN:0959-8138.
  15. ^ Jake (9 سبتمبر 2019). Aldous Huxley and Alternative Spirituality. BRILL. ISBN:978-90-04-40689-6.
  16. ^ HUXLEY، H. E.؛ BROWN، W.؛ HOLMES، K. C. (1965-06). "Constancy of Axial Spacings in Frog Sartorius Muscle during Contraction". Nature. ج. 206 ع. 4991: 1358–1358. DOI:10.1038/2061358a0. ISSN:0028-0836. {{استشهاد بدورية محكمة}}: تحقق من التاريخ في: |date= (مساعدة)
  17. ^ Bruce J. (2010-09). Cooke, Alistair (1908-2004), journalist. American National Biography Online. Oxford University Press. {{استشهاد بكتاب}}: تحقق من التاريخ في: |date= (مساعدة)
  18. ^ R.؛ Maruyama، K.، المحررون (16 فبراير 1995). Special Aspects of the Therapy for Gastric Carcinoma. S. Karger AG. ISBN:978-3-8055-6134-1.
  19. ^ R.؛ Maruyama، K.، المحررون (16 فبراير 1995). Special Aspects of the Therapy for Gastric Carcinoma. S. Karger AG. ISBN:978-3-8055-6134-1.
  20. ^ Spudich، J A (1989-11). "In pursuit of myosin function". Cell Regulation. ج. 1 ع. 1: 1–11. DOI:10.1091/mbc.1.1.1. ISSN:1044-2030. {{استشهاد بدورية محكمة}}: تحقق من التاريخ في: |date= (مساعدة)
  21. ^ Yanagida، Toshio؛ Arata، Toshiaki؛ Oosawa، Fumio (1985-07). "Sliding distance of actin filament induced by a myosin crossbridge during one ATP hydrolysis cycle". Nature. ج. 316 ع. 6026: 366–369. DOI:10.1038/316366a0. ISSN:0028-0836. {{استشهاد بدورية محكمة}}: تحقق من التاريخ في: |date= (مساعدة)
أيقونة بذرة

هذه بذرة مقالة عن علم الأحياء بحاجة للتوسيع. فضلًا شارك في تحريرها.


مجلوبة من «https://ar.wikipedia.org/w/index.php?title=نظرية_الخيط_المنزلق&oldid=40360927»