- Muskuļu šķiedru veidi
- Uzbūve
- Plānas miofilamenti
- Biezi miofilamenti
- Organizācija
- Kā miofilamenti tiek organizēti sarkomeros?
- Kontrakcijas mehānisms
- Atsauces
The myofilaments ir saraušanās proteīniem miofibrilla, kas ir struktūrvienības muskuļu šūnās, šūnas izstiept saukts muskuļu šķiedras.
Muskuļu šķiedrām un to sastāvdaļām ir īpaši nosaukumi. Piemēram, membrāna, citoplazma, mitohondriji un endoplazmatiskais retikulums ir attiecīgi zināmi kā sarkolemma, sarkoplazma, sarkosomas un sarkoplazma.
Miofilamentu struktūra (Avots: Mikael Häggström, lietots ar atļauju. Via Wikimedia Commons)
Tādā pašā veidā iekšpusē esošos saraušanās elementus kopīgi sauc par miofibrilām; un kontraktilās olbaltumvielas, kas veido miofibrilus, sauc par miofilamentiem.
Ir divu veidu miofilamenti: plāni un biezi. Tievie pavedieni galvenokārt sastāv no trim olbaltumvielām: F-aktīna, tropomiozīna un troponīna. Biezie pavedieni savukārt sastāv tikai no cita proteīna, kas pazīstams kā miozīns II.
Papildus šiem, ir arī citi proteīni, kas saistīti gan ar bieziem, gan ar plāniem pavedieniem, taču tiem nav kontraktilās funkcijas, bet gan strukturālas funkcijas, starp kurām, piemēram, daži ir titīns un nebulīns.
Muskuļu šķiedru veidi
Īpašais miofilamentu veidojums, kas veido miofibrilus, rada divu veidu muskuļu šķiedras: virkņu muskuļu šķiedras un gludās muskuļu šķiedras.
Svītrotām muskuļu šķiedrām, apskatot tās ar optisko mikroskopu, tiek parādīts svītru vai šķērsenisko joslu modelis, kas atkārtojas visā to virsmā un kas muskuļiem, kas tos satur, piešķir svītrotā muskuļa nosaukumu. Ir divu veidu strīpētas muskuļu šķiedras: skeleta un sirds.
Muskuļu šķiedras, kas neuzrāda šo šķērsenisko joslu modeli, sauc par gludām šķiedrām. Tie ir tie, kas veido asinsvadu sieniņu un iekšējo orgānu muskuļus.
Uzbūve
Plānas miofilamenti
Šie miofilamenti sastāv no F aktīna un diviem saistītajiem proteīniem: tropomiozīna un troponīna, kuriem ir regulējošas funkcijas.
F aktīns jeb pavedienveida aktīns ir cita mazāka globular proteīna polimērs, ko sauc par G actin vai globular actin, kura molekulmasa ir aptuveni 42 kDa. Tam ir saistoša vieta miozīnam un tas ir sakārtots divās ķēdēs, kas sakārtotas kā dubultā spirāle, kas sastāv no apmēram 13 monomēriem vienā pagriezienā.
F-aktīna pavedieniem ir raksturīgi divi poli: viens ir pozitīvs, vērsts uz Z disku, bet otrs, negatīvs, un ir sarkādēra centrā.
Tropomiozīnu veido arī divkāršās spirāles polipeptīda dubultā ķēde. Tas ir 64 kDa proteīns, kas veido pavedienus, kas atrodas rievās, kuras atstāj plāno F-aktīna pavedienu dubultās spirāles ķēdes, it kā “piepildot” tukšās vietas spirālē.
Miega stāvoklī tropomiozīns pārklāj vai "pārklāj" miozīna aktīna saistošās vietas, novēršot abu olbaltumvielu mijiedarbību, kas ir tas, kas izraisa muskuļu kontrakcijas. Ap katru plānu pavedienu un apmēram 25-30 m attālumā no katra tropomiozīna sākuma ir vēl viens proteīns, ko sauc par troponīnu.
Troponīns (Tn) ir olbaltumvielu komplekss, kas sastāv no trim globulāru polipeptīdu apakšvienībām, kuras sauc par troponīna T, C un I. Katrā tropomiozīna molekulā ir saistīts troponīna komplekss, kas to regulē, un viņi visi kopā ir atbildīgi par ierosināšanas un beigu regulēšanu. muskuļu kontrakcijas.
Biezi miofilamenti
Biezie pavedieni ir miozīna II polimēri, kas sver 510 kDa un sastāv no divām smagām ķēdēm ar katru 222 kDa un četrām vieglām ķēdēm. Vieglās ķēdes ir divu veidu: 18 kDa būtiskas gaismas ķēdes un 22 kDa regulējošas gaismas ķēdes.
Katra miozīna II smagā ķēde ir stieņa formā ar nelielu gredzenveida galvu galā, kas izvirzās gandrīz par 90 °, un tajā ir divas saistīšanas vietas, viena aktīnam un otra ATP. Tāpēc šie proteīni pieder ATPāžu saimei.
Biezu pavedienu veido vairāk nekā 200 miozīna II molekulas. Katras no šīm molekulām globulārā galva saraušanās laikā darbojas kā “bradulis”, izspiežot aktīnu, pie kura tas ir piestiprināts, tā, ka tas slīd uz sarkometra centru.
Organizācija
Skeleta šķērssvītrotā muskuļu šķiedrā miofibrili aizņem lielāko daļu sarkoplazmas un visā šūnā ir izvietoti sakārtoti, gareniski kopās.
Gareniskajā griezumā, kas redzams ar optisko mikroskopu, tiek novērotas gaismas joslas, ko sauc par joslas I, un tumšās joslas, kuras sauc par joslas A. Šīs joslas atbilst miofibrilu sakārtotajam izkārtojumam, tātad arī to veidojošajiem miofilamentiem.
I joslas centrā ir tumša un plāna līnija, ko sauc par Line vai Z disku.Katras A joslas centrā ir gaišāks laukums, kas pazīstams kā Band H, ko centrāli sadala tumšāka līnija, kuras nosaukums ir Line M .
Starp divām Z līnijām ir aprakstīta struktūra, ko sauc par sarkomeru, kas ir skeleta muskuļa funkcionālā vienība. Sarkomeru veido kontraktilās šķiedras, kas sakārtotas A, H joslās un I pusloks katrā galā.
I joslās ir tikai plāni pavedieni, A joslā ir biezi pavedieni, kas savīti abos galos ar smalkiem pavedieniem, un H josla satur tikai biezus pavedienus.
Kā miofilamenti tiek organizēti sarkomeros?
Gan biezas, gan plānas miofilamenti ir redzami, elektronu mikroskopā pārbaudot skeleta skeleta muskuļu paraugu. Tiek teikts, ka tie "savstarpēji pārtop" vai "savijas" viens ar otru secīgā, sakārtotā un paralēlā izkārtojumā.
Tievie pavedieni ir cēlušies no Z diskiem un stiepjas katrā pusē pretējā virzienā un pret katra blakus esošā sarkometra centru. No Z diskiem katrā sarkomenra galā, atslābinātā muskuļā, aktīns pārvietojas uz H joslas sākumu katrā pusē.
Tādējādi atvieglota skeleta muskuļa muskuļu šķiedrās biezie miofilamenti aizņem centrālo zonu, kas veido tumšās joslas vai A joslas; un plānie pavedieni sniedzas uz abām sarkomenra pusēm, nesasniedzot tā centru.
Šķērsgriezumā reģionā, kur biezie un plānie pavedieni pārklājas, var novērot sešstūrainu zīmējumu, kas ietver biezu pavedienu centrā un sešus plānus pavedienus, kas to ieskauj un atrodas katrā no sešstūra malām. .
Šo miofilamentu organizāciju sarkomerā saglabā virkne olbaltumvielu, kas saistītas ar miofilameniem un kurām ir strukturālas funkcijas, starp kurām var izcelt titīnu, alfa-aktīnu, nebulīnu, miomezīnu un C proteīnu. .
Kontrakcijas mehānisms
Kad acetilholīns (neirotransmiters) tiek izlaists neiromuskulārajā plāksnē, stimulējot motoro neironu, muskuļu šķiedra tiek uzbudināta un sarkoplazmatiskā retikuluma kalcija kanāli tiek atvērti pēc sprieguma.
Kalcijs saistās ar troponīnu C, kā rezultātā mainās konformācijas tropomiozīnā, pakļaujot aktīna aktīvās vietas, tādējādi ierosinot kontrakcijas. Kad kalcija līmenis pazeminās, tropomiozīns atgriežas sākotnējā stāvoklī un kontrakcijas tiek pārtrauktas.
Aktīna saistošo vietu pakļaušana miozīnam ļauj saistīties gan olbaltumvielām, gan miozīnam - virzīt miozīnu uz aktīnīna virzienā uz sarkomēra centru.
Muskuļu kontrakcijas laikā katra sarkometra Z līnijas tuvojas centram, tuvojas M līnijai, palielinot aktīnīna un miozīna interdigitāciju un samazinot I un H joslu lielumu.Saīsināšanās pakāpe būs atkarīga no summēšanas. katra saraustītā muskuļa sarkomandas saīsināšana.
Atsauces
- Berne, R., & Levijs, M. (1990). Fizioloģija. Mosbijs; Starptautiskais izdevums.
- Fokss, SI (2006). Cilvēka fizioloģija (9. izdevums). Ņujorka, ASV: McGraw-Hill Press.
- Gartner, L., & Hiatt, J. (2002). Histoloģijas teksta atlants (2. izdevums). Meksika DF: McGraw-Hill Interamericana Editores.
- Murray, R., Bender, D., Botham, K., Kennelly, P., Rodwell, V., & Weil, P. (2009). Harpera ilustrētā bioķīmija (28. izdevums). McGraw-Hill Medical.
- Rawn, JD (1998). Bioķīmija. Burlingtons, Masačūsetsa: Neil Patterson Publishers.
- Ross, M., & Pawlina, W. (2006). Histoloģija. Teksts un atlants ar korelētu šūnu un molekulāro bioloģiju (5. izdevums). Lippincott Williams & Wilkins.
- West, J. (1998). Medicīnas prakses fizioloģiskās bāzes (12. izdevums). Meksika DF: redaktore Médica Panamericana.