MEKANISME KONTRAKSI DAN RELAKSASI OTOT
·
Aktivitas
yang dilakukan setiap orang dipengaruhi
oleh kerja jantung dan kerja otot polos yang bekerja secara tidak sadar
(dibawah kendali).
·
Otot
rangka terdiri dari kumpulan serabut otot dan serabut otot terdiri dari sel yang berbentuk
silindris yang mempunyai banyak inti.
·
Otot
akan berkontraksi atau berelaksasi ketika mereka menerima sinyal dari system
saraf.
·
Neuromasculer
junction adalah tempat pertukaran sinyal.
·
Pertukaran
sinyal terjadi ketika synaptic bulb dari sebuah akson terminal terhubung dengan
serabut otot.
·
Serabut
otot tersusun atas kumpulan myofibril.
·
Myofibril
mengandung unit kontraktil yang disebut dengan sarkomer. Sarkomer saling
berdekatan satu sama lain di sepanjang myofibril. Setiap sarkomer terdiri dari
filament tebal dan tipis yang berselang seling.
·
Otot
berkontraksi ketika filament tersebut berhimpitan satu sama lain. Filamen tebal
disebut myosin berada di tengah sarkomer yang dibatasi oleh garis M. Filamen
tipis terdiri dari protein aktin yang dibatasi garis Z di sisi luar sarkomer.
·
Kontraksi
otot dimulai ketika ATP terikat pada myosin kemudian ATP dihidrolisis menjadi
ADP dan Phosfat anorganik sehingga menyebabkan kepala myosin memanjang dan tegak
sehingga dapat berikatan dengan binding sites aktin membentuk cross bridge (jembatan
silang), hal tersebut disebut dengan powerstroke yaitu memicu filament myosin
mendorong filament aktin menuju garis M sehingga sarkomer memendek. ADP dan
Posfat anorganik terlepas selama power stroke. Myosin tetap melekat pada aktin
sampai molekul ATP yang baru mengikat
pada myosin kembali dan membebaskan ikatan myosin pada aktin, kemudian ATP
terhidrolisis kembali menjadi ADP dan Fosfat anorganik lalu kepala myosin
memanjang hingga berikatan dengan binding sites aktin dan begitu seterusnya.
·
Apabila
otot mengalami relaksasi maka ATP tidak mengalami hidrolisis sehingga ia hanya
akan melepaskan ikatan myosin pada aktin. Myosin yang lepas akan menuju siklus
lain untuk berkontraksi atau tetap tidak berikatan untuk menjadikan otot
berelaksasi.
·
Kontraksi
otot dikendalikan oleh aksi ion kalsium. Filament tipis aktin akan berosilasi dengan protein
regulator yaitu troponin dan tropomyosin.
·
Ketika
otot sedang mengalami relaksasi tropomyosin memblokir terjadinya cross bridge
pada binding sites aktin.
·
Ketika
kadar ion kalsium tinggi dan terdapat ATP maka ion kalsium berikatan dengan
troponin dan mengubah posisi tropomyosin sehingga myosin binding sites pada
aktin akan tampak, kemudian myosin akan berikatan pada binding sites aktin dan
membentuk cross bridge.
·
Ion
kalsium disimpan dalam reticulum sarkoplasma dan dilepaskan ketika merespon sinyal dari system saraf untuk berkontraksi.
·
Molekul
neurotransmiter dilepaskan dari neuron dan berikatan dengan reseptor dimana membrane
serat otot mengalami depolarisasi.
·
Impuls
listrik menuju tubulus T dan membuka penyimpanan kalsium.
·
Ion
kalsium yang ada di tubulus T mengalir ke myofibrils, yang mana myofibrils
memicu kontraksi otot.
·
Aktin
dan myosin saling berhimpitan kemudian sarkomer memendek, sehingga garis Z akan
tampak dekat dengan garis M.
·
Ketika
sarkomer pada myofibril berkontraksi serabut otot akan memendek.
·
Ketika
serabut otot berkontraksi secara serentak maka otot dapat menghasilkan kekuatan
otot yang cukup untuk menggerakkan tubuh yang memungkinkan semua orang
beraktivitas layaknya orang tersebut yang sedang mancatat.
SOAL!
1. Jelaskan 3 fungsi ATP dalam kontraksi otot!
Jawab: Fungsi ATP dalam kontraksi otot:
·
ATP berfungsi
membebaskan ikatan myosin pada aktin
·
ATP
berfungsi merangsang kepala myosin hingga memanjang dan tegak sehingga dapat berikatan
dengan binding sites aktin membentuk cross bridge (jembatan silang), hal
tersebut disebut dengan powerstroke yaitu memicu filament myosin mendorong
filament aktin menuju garis M sehingga sarkomer memendek.
·
ATP befungsi
membantu ion Ca2+ berikatan dengan troponin dan mengubah posisi
tropomyosin sehingga myosin binding sites pada aktin akan tampak, kemudian
myosin akan berikatan pada binding sites aktin dan membentuk cross bridge.
2. Apa yang
terjadi jika tiba-tiba ATP tidak tersedia saat sarcomere mulai memendek?
Jawab: Apabila ATP tidak tersedia
ketika sarcomere mulai memendek maka myosin akan tetap melekat pada aktin
sampai molekul ATP tersedia kembali dan berikatan dengan myosin yang nantinya
akan membebaskan ikatan myosin pada aktin.
3.
Bagaimana ATP dan Ca2+ berkontribusi dalam proses kontraksi dan
relaksasi otot?
Jawab: ATP dan Ca2+ berkontribusi saat:
·
Kadar
Ca2+ tinggi dan ATP membantu Ca2+ berikatan dengan
troponin dan mengubah posisi tropomyosin sehingga myosin binding sites pada
aktin akan tampak, kemudian myosin akan berikatan pada binding sites aktin dan
membentuk cross bridge.
·
Ion Ca2+
di reticulum sarkoplasma dilepaskan
ketika merespon sinyal dari system saraf
untuk berkontraksi.
·
Ion Ca2+
yang ada di tubulus T mengalir ke myofibrils, yang mana myofibrils memicu
kontraksi otot.
·
ATP
berperan membebaskan ikatan myosin pada aktin
·
ATP
berfungsi merangsang kepala myosin hingga memanjang dan tegak sehingga dapat berikatan
dengan binding sites aktin membentuk cross bridge (jembatan silang).
4. Mengapa suplai darah yang kaya akan oksigen penting dalam proses
kontraksi otot?
Jawab:
Suplai darah yang kaya akan oksigen penting dalam roses kontraksi otot karena
darah yang kaya akan oksigen yang dialirkan ke seluruh tubuh terutama ke otot yang nantinya akan digunakan untuk
mengoksidasi glukosa. Glukosa tersebut nantinya akan diubah menjadi asam laktat
dan sejumlah energy melalui proses respirasi anaerob. Energi yang dihasilkan
dari proses respirasi anaerob nantinya akan digunakan oleh otot untuk
berkontraksi.