SISTEM GERAK

 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.