Sarcomere struktūra un daļas, funkcijas un histoloģija



A sarcomere tā ir pamata muskuļu funkcionālā vienība, tas ir, skeleta un sirds muskuļu. Skeleta muskuļi ir muskuļu veids, ko izmanto brīvprātīgā kustībā, un sirds muskulis ir muskuļi, kas ir daļa no sirds.

Sakot, ka sarkomērs ir funkcionālā vienība, nozīmē, ka visas kontrakcijas sastāvdaļas ir iekļautas katrā sarcomere. Faktiski strised muskuļu veido miljoniem mazu sarcomeres, kas saīsina individuāli ar katru muskuļu kontrakciju.

Šeit atrodas galvenais sarcomere mērķis. Sarcomeres spēj uzsākt lielas kustības, vienojoties. Tās unikālā struktūra ļauj šīm mazajām vienībām koordinēt muskuļu kontrakcijas.

Faktiski muskuļu kontrakcijas īpašības ir dzīvnieku raksturīga iezīme, jo dzīvnieku kustība ir ārkārtīgi gluda un sarežģīta. Kustība prasa muskuļu garuma maiņu, jo tā prasa molekulāru struktūru, kas ļauj mazināt muskuļus.

Indekss

  • 1 Struktūra un daļas
    • 1.1
    • 1.2. Miozīns un aktīns
    • 1.3
  • 2 Funkcijas
    • 2.1. Mioīna līdzdalība
    • 2.2 Mioīna un actiba savienība
  • 3 Histoloģija
    • 3.1. A grupa
    • 3.2 H zona
    • 3.3. I grupa
    • 3.4 Z diski
    • 3.5. M līnija
  • 4 Atsauces

Struktūra un daļas

Ja skeleta muskuļu audu rūpīgi pārbauda, ​​tiek novērots svītrains izskats, ko sauc par striju. Šīs "svītras" apzīmē mainīgu joslu modeli, kas ir gaišas un tumšas, kas atbilst dažādiem proteīnu pavedieniem. Tas nozīmē, ka šīs svītras veido saplacinātas olbaltumvielu šķiedras, kas veido katru sarkomēru.

Myofibrils

Muskuļu šķiedras sastāv no simtiem līdz tūkstošiem kontraktu organelu, ko sauc par miofibriliem; Šie miofibrīli ir izvietoti paralēli, veidojot muskuļu audus. Tomēr paši myofibrils būtībā ir polimēri, tas ir, atkārtoti sarcomeres vienības.

Myofibrils ir šķiedras un garas struktūras, un tās ir izgatavotas no divu veidu olbaltumvielu pavedieniem, kas sakrauj viens otru..

Miozīns un aktīns

Miozīns ir bieza šķiedra ar lodveida galvu, un aktīns ir plānāks pavediens, kas muskuļu kontrakcijas laikā mijiedarbojas ar miozi..

Dotais miofibrils satur aptuveni 10 000 sarkomerus, no kuriem katrs ir aptuveni 3 mikrometri garš. Kaut arī katrs sarcomere ir mazs, vairākas muskuļu šķiedras garuma aptver vairākus sareceres.

Myofilamenti

Katrs sarkomērs sastāv no bieziem, plāniem iepriekš minēto proteīnu stariem, ko kopā sauc par miofilamentiem.

Paplašinot daļu no mikofilamentiem, jūs varat identificēt molekulas, kas tos veido. Biezie pavedieni ir izgatavoti no miozīna, bet smalkie pavedieni ir izgatavoti no aktīna.

Aktīns un miozīns ir kontrakcijas proteīni, kas izraisa muskuļu saīsināšanos, kad tie mijiedarbojas viens ar otru. Turklāt plānie pavedieni satur citus proteīnus ar regulējošu funkciju, ko sauc par troponīnu un tropomiozīnu, kas regulē mijiedarbību starp kontraktiem proteīniem..

Funkcijas

Sarcomere galvenā funkcija ir ļaut muskuļu šūnai slēgt līgumu. Šim nolūkam sarkomere jāsaīsina, reaģējot uz nervu impulsu.

Biezie un plānie pavedieni nesamazinās, bet slīd apkārt viens otram, kas izraisa sarkomēra saīsināšanos, bet pavedienu garums ir vienāds. Šis process ir pazīstams kā muskuļu kontrakcijas slīdošo pavedienu modelis.

Kvēldiega slīdēšana rada muskuļu spriedzi, kas neapšaubāmi ir galvenais sarcomere ieguldījums. Šī darbība piešķir muskuļiem fizisko spēku.

Ātra analoģija tam ir veids, kā garās kāpnes var pagarināt vai salocīt atkarībā no mūsu vajadzībām, fiziski nemazinot tās metāla daļas..

Miozīna iesaistīšanās

Par laimi, nesenie pētījumi sniedz labu priekšstatu par to, kā tas notiek. Slīdošā pavediena teorija ir modificēta, lai iekļautu to, kā mikozīns spēj vilkt aktīnu, lai saīsinātu sarkomēra garumu..

Šajā teorijā miozīna globālā galva atrodas tuvu aktīnam apgabalā, ko sauc par S1 reģionu. Šis reģions ir bagāts ar segmentiem, kuru eņģes var saliekt un tādējādi atvieglot kontrakciju.

S1 locīšana var būt atslēga, lai saprastu, kā miozīns spēj "iet" pa aktīna pavedieniem. Tas tiek panākts, saistot S1 miozīna fragmenta ciklus, to kontrakciju un galīgo atbrīvošanos.

Mioīna un actiba savienība

Kad saplūst miozīns un aktīns, tie veido paplašinājumus, ko sauc par "šķērsotiem tiltiem". Šos šķērsotos tiltus var veidot un lauzt ar ATP klātbūtni (vai neesamību), kas ir enerģijas molekula, kas padara kontrakciju iespējamu.

Kad ATP saistās ar aktīna pavedienu, tas pārvieto to uz stāvokli, kas pakļauj tās miozīna saistīšanās vietu. Tas ļauj miozīna lodveida galam piesaistīties šai vietnei, veidojot krustveida tiltu.

Šī savienība izraisa ATP fosfātu grupas disociāciju un līdz ar to miozīns uzsāk savu funkciju. Tad miozīns nonāk zemākas enerģijas stāvoklī, kur var saremontēt sarkomēru.

Lai izjauktu krustojošo tiltu un ļautu atkārtoti saistīt miozīnu ar aktīnu nākamajā ciklā, ir nepieciešams saistīt citu ATP molekulu ar miozīnu. Tas ir, ATP molekula ir nepieciešama gan kontrakcijai, gan relaksācijai.

Histoloģija

Muskuļu histoloģiskie posmi parāda sarkomēru anatomiskās īpašības. Biezie pavedieni, kas sastāv no miozīna, ir redzami un ir pārstāvēti kā sarkomēra A grupa.

Plāni pavedieni, kas sastāv no aktīna, saistās ar proteīnu Z diskā (vai Z līnijā), ko sauc par alfa-aktinīnu, un atrodas visā I joslas garumā un A joslas daļā..

Reģions, kur biezie un plānie pavedieni pārklājas, ir blīvs, jo starp pavedieniem ir maz vietas. Šī joma, kur plānas un biezas pavedienu pārklāšanās ir ļoti svarīga muskuļu kontrakcijai, jo tā ir vieta, kur sākas kvēldiega kustība.

Plāni pavedieni pilnībā nepārvietojas joslās A, atstājot A joslas centrālo daļu, kas satur tikai biezus pavedienus. Šis A joslas centrālais reģions šķiet nedaudz vieglāks nekā pārējais A joslas, un to sauc par H zonu.

H zonas zonai ir vertikāla līnija, ko sauc par M līniju, kur piederumu proteīni satur biezos pavedienus.

Sarcomere histoloģijas galvenās sastāvdaļas ir apkopotas zemāk:

A grupa

Biezā kvēldiega zona, kas sastāv no miozīna proteīniem.

H zona

A joslas centrālā zona bez aktīna proteīniem, kas atrodas virsū, kad muskuļi ir atviegloti.

I grupa

Plāno pavedienu zona, kas sastāv no aktīna proteīniem (bez miozīna).

Z diski

Vai robežas starp blakus esošajiem sarkomeriem veidojas ar aktīnus saistošiem proteīniem, kas ir perpendikulāri sarkomerei.

M līnija

Centrālā zona, ko veido papildu proteīni. Tie atrodas biezā miozīna pavediena centrā, perpendikulāri sarkomerei.

Kā minēts iepriekš, saraušanās notiek tad, kad biezie pavedieni strauji pēc kārtas slīd gar smalkiem pavedieniem, lai saīsinātu miofibrilus. Tomēr būtiska atšķirība, kas jāatceras, ir tas, ka miofilamenti paši neslēdz līgumu; tā ir bīdāmā darbība, kas dod viņiem iespēju saīsināt vai pagarināt.

Atsauces

  1. Clarke, M. (2004). Bīdāms pavediens pie 50 ° C. Daba, 429(6988), 145.
  2. Hale, T. (2004) Vingrojuma fizioloģija: tematiska pieeja (1. izdevums). Wiley
  3. Rhoades, R. & Bell, D. (2013). Medicīniskā fizioloģija: klīniskās medicīnas principi (4. izdevums). Lippincott Williams & Wilkins.
  4. Spudich, J. A. (2001). Miozīna šūpošanās krustveida tilts. Daba Atsauksmes Molekulārā šūnu bioloģija, 2(5), 387-392.
  5. Thibodeau, P. (2013). Anatomija un fizioloģija (8. \ Tth). Mosby, Inc.
  6. Tortora, G. & Derrickson, B. (2012). Anatomijas un fizioloģijas principi (13. izdevums). John Wiley & Sons Inc.