الفرق بين الأكتين والميوسين (مع الجدول)

البروتينات هي اللبنات الأساسية للعضلات. جزيئات البروتين هي الأكتين والميوسين الموجود في العضلات، والمسؤول الأول عن تقلص العضلات لدى البشر والأنواع الأخرى. الأكتين والميوسين عبارة عن خيوط متعددة الببتيد تعمل عند وجود أيونات الكالسيوم. تشرح نظرية الخيوط المنزلقة بشكل أفضل أنشطة الأكتين والميوسين في تقلص العضلات. قدم رالف نيديرجيركي، وجان هانسون، وأندرو هكسلي هذه الفرضية في عام 1954.

جنبا إلى جنب مع البروتينات الحاكمة التروبونين والتروبوميوزين والميرومايوسين والأكتين والميوسين يحكمون حركات العضلات الإرادية داخل الجسم. وفي الوقت نفسه، تتشكل خيوط اللييف العضلي من بروتينات الأكتين والميوسين، والتي يتم تنظيمها طوليًا في اللييفات العضلية.

الأكتين مقابل الميوسين

الفرق الرئيسي بين الأكتين والميوسين هو أن الأكتين يشكل خيوطًا انقباضية رقيقة داخل خلايا العضلات، بينما ينتج الميوسين أليافًا مقلصة سميكة. خيوط الأكتين هي نوع من العضلات المخططة بالضوء. خيوط الأكتين العضلية أرق من خيوط الميوسين. ويشارك الأكتين والميوسين في كل من الحركات داخل الخلايا وغير الخلوية.

الأكتين عبارة عن عائلة من البروتينات الكروية الموجودة في الجزء الأكبر من الخلايا حقيقية النواة والتي تساعد الجسم في الحفاظ على شكله وبنيته وحركته. الأكتين هو بروتين له الكثير من أوجه التشابه مع البروتينات الأخرى. الأكتين الأحادي (G-actin) والأكتين الخيطي (F-actin) هما نوعان من الأكتين. في ظل الظروف الفسيولوجية، يتبلمر G-actin بسرعة لتكوين F-actin بمساعدة طاقة ATP. تحدد خيوط الأكتين بنية الخلية وحركتها. خيوط الأكتين هي المسؤولة عن تشكيل الهيكل الخلوي الديناميكي للخلية. يوفر الهيكل الخلوي الدعم الهيكلي ويربط داخل الخلية ببيئتها.

ينتمي الميوسين إلى مجموعة البروتين الحركي الضرورية لتقلص الألياف العضلية، إلى جانب بروتينات الأكتين. تشكل واحدة أو سلسلتين ثقيلتين وسلاسل خفيفة متعددة كل جزيء من الميوسين. المجالات الثلاثة الموجودة في هذا البروتين هي الرأس والرقبة والذيل. يمكن العثور على مواقع ربط الأكتين والـ ATP في مجال الرأس الكروي. أ-حلزوني يقع في منطقة الرقبة. توجد مواقع الربط للمركبات المختلفة في موقع الذيل.

جدول المقارنة بين الأكتين والميوسين

ما هي تفاصيل أكتين؟

الأكتين هو بروتين أساسي ذو أهمية كبيرة في العمليات الخلوية المختلفة، وخاصة في بيولوجيا الخلية وعلم وظائف الأعضاء. وهو بروتين كروي يشكل هياكل ليفية طويلة تعرف باسم الخيوط الدقيقة، وهي أحد مكونات الهيكل الخلوي داخل الخلايا حقيقية النواة.

يمكن تلخيص الوظائف الأساسية للأكتين على النحو التالي:

1. الدعم الهيكلي: تدعم خيوط الأكتين الخلايا، وتساعدها على الحفاظ على شكلها وسلامتها. وهي حاسمة بشكل خاص في الحفاظ على شكل الخلايا الحيوانية.
2. حركة الخلية: الأكتين هو لاعب رئيسي في حركية الخلية، مما يتيح عمليات مثل تقلص العضلات، وزحف الخلية (الحركة الأميبية)، وانقسام الخلايا الحيوانية أثناء التحريك الخلوي.
3. النقل داخل الخلايا: يشارك الأكتين في حركة المكونات الخلوية المختلفة، بما في ذلك العضيات والحويصلات ومكونات غشاء الخلية، من خلال التفاعل مع المحركات الجزيئية مثل الميوسين.
4. الإشارات الخلوية: تشارك خيوط الأكتين في مسارات إشارات الخلية، حيث تعمل كسقالة لجزيئات الإشارة المختلفة وتساهم في عمليات مثل التصاق الخلايا وهجرتها.
5. الالتقام والإخراج: الأكتين ضروري لتشكيل الحويصلات الغشائية أثناء الالتقام الخلوي (امتصاص المواد إلى الخلية) ونقل الحويصلات إلى غشاء الخلية أثناء الالتقام الخلوي (إطلاق المواد من الخلية).

ما هي تفاصيل ميوسين?

الميوسين هي عائلة من البروتينات الحركية في الخلايا حقيقية النواة والتي تلعب دورًا مركزيًا في تقلص العضلات وحركة الخلية وعمليات النقل المختلفة داخل الخلايا. تعتبر هذه البروتينات حيوية لحركة وعمل الخلايا والأنسجة في الكائنات الحية المختلفة، من البشر إلى الكائنات وحيدة الخلية مثل الأميبا.

تشمل السمات الرئيسية للميوسين ما يلي:

1. تقلص العضلات: الميوسين هو مكون رئيسي في القسيم العضلي، وحدة الانقباض الأساسية في الخلايا العضلية. يتفاعل مع خيوط الأكتين لتوليد القوة والحركة المسؤولة عن تقلص العضلات.
2. حركة الخلية: يشارك الميوسين في حركية الخلية، وتسهيل العمليات مثل الزحف إلى الخلايا، وانقسام الخلايا (التحريك الخلوي)، وحركة الأهداب والسوط. تتحرك محركات الميوسين على طول خيوط الأكتين في هذه السياقات، مما يتسبب في تغيير موضع المكونات الخلوية.
3. النقل داخل الخلايا: يعتبر الميوسين ضروريًا للنقل داخل الخلايا من خلال عمله كبروتين محرك يحرك العضيات والحويصلات وغيرها من البضائع على طول عناصر الهيكل الخلوي، في المقام الأول الخيوط الدقيقة المصنوعة من الأكتين.
4. الأشكال الإسوية المتنوعة: هناك أنواع مختلفة من بروتينات الميوسين، ولكل منها وظائف وتوزيعات محددة في أنواع الخلايا المختلفة. على سبيل المثال، الميوسين II هو السائد في الخلايا العضلية، في حين يشارك الميوسين V و VI في النقل داخل الخلايا.
5. حركة يحركها ATP: تستخدم جزيئات الميوسين طاقة الأدينوزين ثلاثي الفوسفات (ATP) للتحرك على طول خيوط الأكتين. تعد حركة "المشي" أو "الزحف" التي يحركها ATP ضرورية لوظيفتها كمحركات جزيئية.

الاختلافات الرئيسية بين الأكتين والميوسين

فيما يلي الاختلافات الرئيسية بين الأكتين والميوسين في قائمة نقطية:

أكتين:

• بروتين كروي.
• تشكل هياكل خيطية رقيقة تسمى الخيوط الدقيقة.
• يشكل جزءا كبيرا من الهيكل الخلوي.
• ضروري للحفاظ على شكل الخلية.
• يشارك في حركية الخلايا، وخاصة الحركة الأميبية.
• يشارك في النقل داخل الخلايا كمسار للميوسين.
• وظائف في الإشارات الخلوية والالتصاق.
• وجدت في كل من الخلايا العضلية وغير العضلية.

الميوسين:

• بروتين حركي.
• تعمل عن طريق التفاعل مع خيوط الأكتين.
• مكون رئيسي للخلايا العضلية لانقباض العضلات.
• مسؤول عن توليد القوة والحركة أثناء انقباض العضلات.
• يشارك في حركة الخلايا، بما في ذلك حركة الخلايا العضلية.
• يسهل النقل داخل الخلايا عن طريق "المشي" على طول خيوط الأكتين.
• الأنواع المختلفة (على سبيل المثال، الميوسين II، الميوسين V) لها وظائف مميزة.
• مدعوم من الأدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP) للحركة.

وفي الختام

في الختام، الأكتين والميوسين هما بروتينان متميزان ولكنهما مرتبطان بشكل معقد ويلعبان أدوارًا حاسمة في العمليات الخلوية المختلفة. الأكتين، وهو بروتين كروي، يشكل خيوطًا دقيقة وهو مكون هيكلي للهيكل الخلوي. وهو يدعم شكل الخلية، ويشارك في حركية الخلية، ويشارك في النقل والإشارات داخل الخلايا. من ناحية أخرى، الميوسين هو بروتين محرك يتفاعل مع خيوط الأكتين لتوليد القوة والحركة الميكانيكية. إنه حيوي بشكل خاص لتقلص العضلات، وحركة الخلايا، والنقل داخل الخلايا، حيث يعمل كمحرك جزيئي مدعوم من ATP.

في حين أن الأكتين يوفر الإطار الهيكلي وهو متعدد الاستخدامات في الوظائف الخلوية، فإن الميوسين هو المحرك الديناميكي المسؤول عن توليد الحركة والقوة داخل الخلايا. وهي تجسد معًا التعقيد والدقة الملحوظين للآلات الجزيئية التي تكمن وراء العمليات الخلوية الأساسية، بدءًا من تقلص العضلات وحتى النقل داخل الخلايا. يعد التفاعل التآزري بينهما أمرًا أساسيًا لحسن سير العمل في الخلايا والكائنات حقيقية النواة.

مراجع حسابات

1. https://www.nature.com/articles/352352a0
2. https://www.annualreviews.org/doi/pdf/10.1146/annurev.bi.46.070177.004053