Hình 4.12. Cấu trúc của tơ cơ vân
A. Tơ cơ ở trạng thái giãn. B. Tơ cơ ở trạng thái co.
1. Vi sợi dày; 2. Vi sợi mảnh; 3. Đầu của vi sợi miozin; 4. Tiết cơ.
Mỗi đơn vị lặp lại gồm một đĩa A và hai nửa đĩa I được gọi là một tiết cơ
(sarcomere), hay là một đơn vị co cơ cơ bản của cơ. Các ranh giới của một tiết
cơ, được gọi là các đường Z, là đường nối các vi sợi mảnh của đĩa I với nhau
và tạo thành các vạch quan sát thấy dưới kính hiển vi. Trong đĩa A vùng chỉ
gồm các vi sợi dày được gọi là giải H (hình 4.12). Sự sắp xếp các sợi dày và
mảnh như vậy chính là cơ sở để giải thích sự co cơ.
- Cơ chế co cơ. Mô hình sợi trượt của hiện tương co cơ:
Theo mô hình này, cả vi sợi mảnh và vi sợi dày đều không thay đổi về chiều
dài khi các tiết cơ co ngắn lại, mà các vi sợi sẽ trượt lên nhau theo chiều dọc
các sợi, làm tăng sự xen kẽ giữa các vi sợi. Kết quả là vùng chỉ có vi sợi mảnh
(đĩa I) và vùng chỉ có sợi dày (giải H) co lại (hình 4.12B).
Sự trượt của các vi sợi dựa trên sự tương tác giữa các phân tử actin và
miozin - những phần tử cấu tạo nên các vi sợi mảnh và các vi sợi dày. Mỗi
phân tử miozin gồm một phần “đuôi” dài và một phần “đầu” tròn vươn ra
ngoài. Phần đuôi bám vào các đuôi của những phân tử miozin khác tạo thành
vi sợi dày. Phần đầu là vị trí trung tâm của các phản ứng sinh năng lượng cho
các quá trình co cơ bởi vì phần đầu có hoạt tính enzym ATPaza có khả năng
gắn với ATP và thuỷ phân ATP thành ADP và gốc photphat. Sự thuỷ phân ATP
sẽ từng bước làm cho miozin liên kết với actin tạo thành phức hệ actomiozin,
hình thành cầu ngang và kéo vi sợi mảnh về trung tâm của tiết cơ. Cầu ngang
này bị phá vỡ khi một phân tử ATP mới bám vào đầu miozin. Cứ như thế, một
đầu tự do khác sẽ thuỷ phân một phân tử ATP mới và bám vào một vị trí bám
mới trên phân tử actin khác tiếp theo trên vi sợi mảnh. Mỗi một trong khoảng
350 đầu của vi sợi dày hình thành và tái hình thành khoảng 5 cầu nối trong một
giây, kết quả làm cho các vi sợi chuyển động trượt lên nhau.
Một sợi cơ điển hình ở trạng thái nghỉ chỉ chứa đủ lượng ATP cho một số lần
co cơ. Năng lượng cần cho quá trình co cơ lặp lại nhiều lần được dự trữ trong
hai thành phần khác: creatin photphat và glicogen. Creatin photphat có thể
