SARKOLEMMA: RAKSTURLIELUMI, STRUKTŪRA UN FUNKCIJAS - BIOLOĢIJA - 2025

Sarcolemma , ko sauc arī myolemma, ir plazmas membrāna, kas veido muskuļu šūnās vai šķiedras saraušanas dzīvnieku audos. Šīm šķiedrām ir spēja sarauties, saskaroties ar īpašiem elektriskiem stimuliem, tas ir, tās var samazināt to garumu, radot mehānisku spēku, kas ļauj dzīvnieku pārvietošanai, pārvietošanai un kustībai.

Muskuļu šūnas ir liela garuma šūnas (īpaši joslas); tās ir kodolšūnas, kurām piemīt visas iekšējās organelles, kas raksturīgas eikariotiskajiem organismiem: mitohondriji, endoplazmatiskais retikulums un Golgi komplekss, lizosomas, peroksisomas utt.

Muskuļu šķiedras strukturālā organizācija (Avots: OpenStax caur Wikimedia Commons)

Tomēr atšķirībā no citu audu šūnām, muskuļu audu šūnu komponentiem tiek doti specifiski nosaukumi, kas palīdz tos atšķirt no citām nesaraujošām šūnām.

Tādējādi tā plazmas membrāna ir pazīstama kā sarkolemma, tās citosols - kā sarkoplazma, tās endoplazmatiskais retikulums kā sarkoplazmatiskais retikulums un mitohondriji kā sarkosomas.

Raksturojums un uzbūve

Sarkolemma, tāpat kā visas šūnu membrānas, ir membrāna, kas sastāv no lipīdu divslāņu slāņa, kurā lipīdi ir organizēti tā, ka hidrofilās daļas “skatās” uz abām vienas un tās pašas (iekšējās un ārpusšūnu) virsmām un hidrofobās porcijām. viņi ir "saskārušies" centrā.

Tā ir aptuveni 100 approximately bieza un ir specializēta membrāna, jo daudzas tās īpašības ir saistītas ar muskuļu šūnu funkcijām.

Sarkolemmas ārējā perifērijas tiešajā reģionā ir daudz biezāks slānis (apmēram 500 which), kas atbilst vidēji blīvu materiālu ārpusšūnu nogulsnēšanai.

Šie materiāli attēlo pagraba membrānu, kuras blīvums samazinās, attālinoties no sarkolemmas, tuvojoties ārpusšūnu telpai un sajaucoties ar apkārtējo saistaudu zemes vielu.

Sarkotukulārā sistēma

Sarkolemma ir uzbudināma membrāna, kas daudzos aspektos atgādina neironu šūnu plazmas membrānu, jo tā darbojas, vadot elektriskos impulsus, un tai ir spēja vadīt darbības potenciālu.

Papildus membrānas pārklāšanai, tā pārklājas ar svītrainām muskuļu šķiedrām izvirzījumu vai ievainojumu veidā, kas pazīstami kā šķērseniski kanāliņi vai T kanāliņi, veidojot to, ko daudzi autori atzīst par sarkotukulāru sistēmu, caur kuru impulsi izplatās nervozi šķiedrās.

Sarkolemma, sarkoplazma un T-kanāliņi (Avots: Arcadian caur Wikimedia Commons)

Šīs sistēmas T kanāliņi šķērso saikni ar sarkomeru A un I joslu saistošajām vietām šķeterēta muskuļa šūnās, kur tie nonāk saskarē ar sarkoplazmas retikuluma cauruļveida sistēmu tā paša citosolā (sarkoplazmā). muskuļu šķiedra.

Tā kā kontakts starp sarkoplazmatisko retikulumu un T kanāliņu notiek tādā veidā, ka kanāliņi ir piestiprināti katrā pusē ar retikulārā membrānu, šī izveidotā "struktūra" ir pazīstama kā triāde.

Tādējādi, kad nervu impulss stimulē sarkolemmu uz šūnas virsmas, membrānas depolarizācija "pārvietojas" vai izplatās kopumā, ieskaitot T kanāliņus saskarē ar sarkoplazmatisko retikulumu, kas, savukārt, atrodas cieši saistīta ar kontraktilām miofibrilām (aktīna un miozīna šķiedrām).

Pēc tam T kanāliņu depolarizācija izraisa sarkoplazmatiskā retikuluma depolarizāciju, kas izraisa kalcija jonu izdalīšanos miofilamentu virzienā, aktivizējot to saraušanos.

Sarkolemmiskie proteīni

Kā tas ir visās šūnu membrānās, sarkolemma ir saistīta ar dažādām olbaltumvielām, integrālām un perifērām, kas tai nodrošina daudzas raksturīgās funkcionālās īpašības.

Šīs olbaltumvielas ir pazīstamas kā sarkolemmiskās olbaltumvielas, un daudzas no tām veicina muskuļu šķiedru strukturālās integritātes saglabāšanu, jo tās darbojas pret fiziskiem kontrakcijas spēkiem, kas tiek pakļauti sarkolemmai.

Daži no šiem proteīniem noenkuro muskuļu iekšējo struktūru pie pagraba membrānas un ārpusšūnu matricas. Tajos ietilpst distrofīns, sarkoglikāni, utrofīns, disferlīns, kaveolīns, merosīns un starpposma pavedieni.

Tā kā muskuļu šūnām ir augstas enerģijas prasības, sarkolemma ir arī aprīkota ar virkni integrētu olbaltumvielu kanālu veidā, kas atvieglo dažāda veida molekulu transportēšanu uz šūnas ārpusi un no tās, ieskaitot ogļhidrātus, jonus un citus.

Šie kanāla tipa proteīni ir nepieciešami muskuļu kontrakcijai, jo, pateicoties tiem, muskuļu šķiedra var atgriezties miera stāvoklī pēc depolarizācijas, ko izraisa nervu šķiedras impulss, kas to inervē.

Sarkolemmas funkcija

Sarkolemma darbojas, veidojot muskuļu šūnas, kā arī jebkura veida ķermeņa šūnu plazmas membrānu. Tāpēc šī membrāna pilda svarīgas funkcijas kā daļēji caurlaidīga barjera dažādu veidu molekulu caurlaidībai un kā struktūra šūnu integritātes uzturēšanai.

Āršūnu matricā, kas saistīta ar sarkolemmu, ir simtiem polisaharīdu, kas ļauj muskuļu šūnām piestiprināties pie dažādiem komponentiem, kas veido un atbalsta muskuļu audus, ieskaitot citas blakus esošās muskuļu šķiedras, dodot priekšroku viena un tā paša muskuļa vienlaicīgai kontrakcijai.

Svītrotu šķiedru muskuļu kontrakcija

Katru muskuļa šķiedru, kas atrodas noteiktā muskulī, inervē specifiska motora neirona sazarošana, kas stimulē tā saraušanos. Acetilholīna izdalīšanās nervu sinapses vietā starp neironu un šķiedru sarkolemmu rada "strāvu", kas izplatās un aktivizē sarkolemmālo nātrija kanālus.

Šo kanālu aktivizēšana veicina darbības potenciāla sākšanos, kas sākas sinapses vietā un tiek ātri izplatīts visā sarkolemmā. Svītrotās muskuļu šķiedrās šis darbības potenciāls savukārt uzbudina spriegumam jutīgus receptorus trijādēs, kas veidojas starp T kanāliņiem un sarkoplazmatisko retikulumu.

Šie receptori aktivizē kalcija kanālus, tiklīdz viņi "izjūt" darbības potenciāla klātbūtni, ļaujot nelielā daudzumā izdalīt divvērtīgu kalciju sarkoplazmā (no sarkoplazmas retikulāra), palielinot tā starpšūnu koncentrāciju.

Kalcijs saistās ar īpašām vietām olbaltumvielu, ko sauc par troponīnu-C, struktūrā, novēršot nomācošo iedarbību uz citas olbaltumvielu miofibrilām, kas ar to saistītas kā tropomiozīns, stimulējot kontrakcijas.

Atsauces

1. Bers, DM (1979). Sirds sarkolemmas izolācija un raksturojums. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) -Biomembranes, 555 (1), 131-146.
2. Deisch, JK (2017). Muskuļu un nervu attīstība veselībā un slimībās. Svaimanes bērnu neiroloģijā (1029-1037. Lpp.). Elsevier.
3. Despopoulos, A., & Silbernagl, S. (2003). Fizioloģijas krāsu atlants. Thieme.
4. Kardongs, KV (2002). Mugurkaulnieki: salīdzinošā anatomija, funkcijas, evolūcija (Nr. QL805 K35 2006). Ņujorka: Makgreivs.
5. Rīds, R., Hjūstona, TW, un Tods, PM (1966). Skeleta muskuļa sarkolemmas uzbūve un darbība. Daba, 211 (5048), 534.