Struktura in deli, funkcije in Histologija Sarcomereja



A sarcomere je temeljna funkcionalna enota progastih mišic, to je skeletne in srčne mišice. Skeletne mišice so vrsta mišic, ki se uporablja pri prostovoljnem gibanju, srčna mišica pa je mišica, ki je del srca.

Reči, da je sarcomere funkcionalna enota, pomeni, da so vse komponente, ki so potrebne za krčenje, vsebovane v vsakem sarkomeru. Pravzaprav je progasta mišica sestavljena iz milijonov majhnih sarkomerov, ki se posamezno skrajšajo z vsako krčenje mišic.

Tu je glavni namen sarcomereja. Sarkomeri so sposobni sprožiti velike premike z najemanjem v sozvočju. Njegova edinstvena struktura omogoča, da te majhne enote usklajujejo krčenje mišic.

Pravzaprav so kontraktilne lastnosti mišic značilna značilnost živali, saj je premikanje živali izredno gladko in zapleteno. Locomotion zahteva spremembo dolžine mišic, ko se upogiba, kar zahteva molekularno strukturo, ki omogoča skrajšanje mišic.

Indeks

  • 1 Struktura in deli
    • 1.1 Myofibrili
    • 1.2 Miozin in aktin
    • 1.3 Myofilaments
  • 2 Funkcije
    • 2.1 Sodelovanje miozina
    • 2.2 Unija miozina in actibe
  • 3 Histologija
    • 3.1 Band A
    • 3.2 Cona H
    • 3.3 Skupina I
    • 3,4 Z diski
    • 3,5 vrstica M
  • 4 Reference

Struktura in deli

Če se skeletno mišično tkivo natančno pregleda, opazimo črtasto pojavnost, imenovano striation. Te "črte" predstavljajo vzorec izmeničnih pasov, svetlih in temnih, ki ustrezajo različnim beljakovinskim filamentom. Te črte tvorijo prepletena beljakovinska vlakna, ki sestavljajo vsak sarcomere.

Myofibrils

Mišična vlakna so sestavljena iz več sto do tisočih kontraktilnih organelov, imenovanih miofibrili; Ti miofibrili so razporejeni vzporedno in tvorijo mišično tkivo. Vendar so sami miofibrili v bistvu polimeri, to so ponavljajoče se enote sarcomerov.

Myofibrili so vlaknene in dolge strukture, izdelani pa so iz dveh vrst beljakovinskih filamentov, ki so zloženi drug na drugega..

Miozin in aktin

Miozin je debelo vlakno s kroglasto glavo in aktin je tanjša nit, ki medsebojno deluje z miozinom med procesom krčenja mišic.

Dani miofibril vsebuje približno 10.000 sarkomerov, od katerih je vsak dolg približno 3 mikrometrov. Medtem ko je vsak sarcomere majhen, se več agregatnih sarcomerov razteza po dolžini mišičnih vlaken.

Myofilaments

Vsak sarmeker je sestavljen iz debelih, tankih žarkov zgoraj omenjenih beljakovin, ki se skupaj imenujejo miofilamenti.

Z razširitvijo dela miofilamentov lahko identificirate molekule, ki jih tvorijo. Debeli filamenti so izdelani iz miozina, fini filamenti pa iz aktina.

Aktin in miozin sta kontraktilna proteina, ki povzročata skrajšanje mišic, ko medsebojno delujeta. Poleg tega tanki filamenti vsebujejo druge beljakovine z regulativno funkcijo, imenovano troponin in tropomiozin, ki uravnavajo interakcijo med kontraktilnimi beljakovinami..

Funkcije

Glavna naloga sarcomereja je, da se mišične celice skrči. Zaradi tega je treba sarkomere skrajšati kot odgovor na živčni impulz.

Debeli in tanki filamenti se ne skrajšujejo, temveč se med seboj drsijo, kar povzroči skrajšanje sarmerere, medtem ko filamenti ohranijo enako dolžino. Ta proces je znan kot model drsnih filamentov krčenja mišic.

Drsenje filamenta ustvarja mišično napetost, ki je nedvomno glavni prispevek sarmecra. To delovanje daje mišicam njihovo fizično moč.

Hitra analogija s tem je, kako lahko dolgo lestev podaljšamo ali prepogibamo glede na naše potrebe, ne da bi fizično skrajšali njene kovinske dele..

Vpletenost miozina

Na srečo nedavne raziskave ponujajo dobro predstavo o tem, kako to deluje. Teorija drsnega filamenta je bila spremenjena tako, da je vključevala, kako je miozin sposoben potegniti aktin, da skrajša dolžino sarmecra..

V tej teoriji se globularna glava miozina nahaja blizu aktina na območju, imenovanem S1 regija. Ta regija je bogata s segmenti s tečaji, ki jih je mogoče ukriviti in tako olajšati krčenje.

Upogibanje S1 je lahko ključ do razumevanja, kako je miozin sposoben "hoditi" vzdolž aktinskih filamentov. To dosežemo s cikli vezave fragmenta S1 miozina, njegovo krčenje in njegovo končno sproščanje.

Zveza miozina in actibe

Ko se miozin in aktin združita, tvorita razširitve, ki se imenujejo "prečkani mostovi". Ti prečni mostovi se lahko oblikujejo in razbijejo s prisotnostjo (ali odsotnostjo) ATP, ki je energijska molekula, ki omogoča krčenje..

Ko se ATP veže na aktin filament, ga premakne na položaj, ki izpostavlja njegovo mesto vezave miozina. To omogoča, da se kroglasta glava miozina pritrdi na to mesto, da oblikuje prečni most.

Ta povezava povzroči, da se fosfatna skupina ATP disociira in tako miozin sproži svojo funkcijo. Nato miozin vstopi v stanje nižje energije, kjer se lahko sarkomere skrajša.

Da bi prekinili prečni most in ponovno omogočili vezavo miozina na aktin v naslednjem ciklu, je treba vezati drugo molekulo ATP na miozin. To pomeni, da je molekula ATP potrebna za krčenje in sprostitev.

Histologija

Histološki odseki mišice kažejo anatomske značilnosti sarcomerov. Debeli filamenti, sestavljeni iz miozina, so vidni in so predstavljeni kot trak sarkoma A.

Tanke filamente, sestavljene iz aktina, se vežejo na beljakovino na disku Z (ali črti Z), imenovani alfa-aktinin, in so prisotni po celotni dolžini traku I in delu pasu A.

Področje, kjer se debeli in tanki filamenti prekrivajo, je gosto, saj med njimi ni veliko prostora. To območje, kjer se tanke in debele filamente prekrivajo, je zelo pomembno za krčenje mišic, saj je to kraj, kjer se začne gibanje žarilne nitke..

Tanka vlakna se ne raztezajo povsem v pasovih A, tako da ostane osrednje območje pasu A, ki vsebuje samo debele filamente. Ta osrednja regija pasu A se zdi nekoliko lažja od preostalega pasu A in se imenuje cona H.

Središče cone H ima navpično črto, ki se imenuje linija M, kjer dodatni proteini držijo skupaj debele filamente.

Glavne sestavine histologije sarkomere so povzete v nadaljevanju:

Pas A

Območje debelega filamenta, sestavljeno iz beljakovin miozina.

Cona H

Osrednje območje pasu A, brez aktinovih beljakovin, ko se mišica sprosti.

Pas I

Cona tankih filamentov, sestavljena iz aktinskih proteinov (brez miozina).

Z diski

So meje med sosednjimi sarcomeresi, ki jih tvorijo proteini, ki vežejo aktin, pravokotno na saremore.

Vrstica M

Osrednja cona, ki jo tvorijo dodatni proteini. Nahajajo se v središču debelega miozina, pravokotno na saremore.

Kot je omenjeno zgoraj, se krčenje pojavi, ko se debeli filamenti drsijo vzdolž finih filamentov v hitrem zaporedju, da skrajšajo miofibrile. Vendar pa je ključno razlikovanje, ki si ga je treba zapomniti, da sami miofilamenti niso pogodbeni; drsno dejanje jim daje moč, da skrajšajo ali podaljšajo.

Reference

  1. Clarke, M. (2004). Drsna žarilna nitka pri 50 ° C. Narava, 429(6988), 145.
  2. Hale, T. (2004) Fiziologija vadbe: tematski pristop (1. izd.). Wiley
  3. Rhoades, R. in Bell, D. (2013). Medicinska fiziologija: načela klinične medicine (4. izd.). Lippincott Williams & Wilkins.
  4. Spudich, J.A. (2001). Model miozinskega prečnega mostu. Nature Reviews Molecular Cell Biology, 2(5), 387-392.
  5. Thibodeau, P. (2013). Anatomija in fiziologija (8th). Mosby, Inc..
  6. Tortora, G. in Derrickson, B. (2012). Načela anatomije in fiziologije (13. izd.). John Wiley & Sons Inc.