Sarcomere-rakenne ja osat, toiminnot ja histologia



sarkomeerikudoksesta se on peruslinjaisen lihaskudoksen eli luuston ja sydänlihaksen perusyksikkö. Luuston lihas on sellainen lihaksen tyyppi, jota käytetään vapaaehtoisessa liikkeessä, ja sydänlihaksen on lihas, joka on osa sydäntä.

Sanoa, että sarcomere on funktionaalinen yksikkö, tarkoittaa, että kaikki supistukseen tarvittavat komponentit sisältyvät jokaiseen sarcomereen. Itse asiassa juoksutettu lihas koostuu miljoonista pienistä sarcomereista, jotka lyhentävät yksilöllisesti jokaisen lihasten supistumista.

Tässä on sarcomereen tärkein tarkoitus. Sarcomerit voivat käynnistää suuria liikkeitä sopimuksella. Sen ainutlaatuisen rakenteen ansiosta nämä pienet yksiköt voivat koordinoida lihasten supistuksia.

Itse asiassa lihaksen supistumisominaisuudet ovat eläinten määrittävä ominaisuus, koska eläinten liikkuminen on huomattavan sileä ja monimutkainen. Liikunta vaatii lihaskorkeuden muuttumista, kun se taipuu, mikä vaatii molekyylirakenteen, joka mahdollistaa lihaskatkon.

indeksi

  • 1 Rakenne ja osat
    • 1.1 Myofibrillit
    • 1.2 Myosiini ja aktiini
    • 1.3 Myofilamentit
  • 2 Toiminnot
    • 2.1 Myosiinin osallistuminen
    • 2.2 Myosiinin ja actiban unioni
  • 3 Histologia
    • 3.1 Band A
    • 3.2 Vyöhyke H
    • 3.3 Band I
    • 3.4 Z-levyt
    • 3,5 linja M
  • 4 Viitteet

Rakenne ja osat

Jos luuston lihaskudosta tutkitaan tarkasti, havaitaan raidallinen ulkonäkö, jota kutsutaan straatioksi. Nämä "raidat" edustavat vaihtelevien nauhojen kuviota, jotka ovat vaaleita ja tummia, jotka vastaavat eri proteiinifilamentteja. Toisin sanoen nämä raidat muodostuvat lomitelluista proteiinikuiduista, jotka muodostavat kunkin sarcomerin.

myofibrilleissä

Lihaskuidut koostuvat satoja tuhansia supistuneita organelleja nimeltään myofibrils; Nämä myofibrillit on järjestetty rinnakkain lihaskudoksen muodostamiseksi. Myofibrillit itse ovat kuitenkin olennaisesti polymeerejä, toisin sanoen sarcomereiden toistuvia yksiköitä.

Myofibrillit ovat kuitumaisia ​​ja pitkiä rakenteita, ja ne on valmistettu kahdentyyppisistä proteiinifilamenteista, jotka pinotaan toistensa päälle.

Myosiini ja aktiini

Myosiini on paksu kuitu, jossa on globulaarinen pää, ja aktiini on ohuempi filamentti, joka vuorovaikutuksessa myosiinin kanssa lihaskokouksen aikana..

Annettu myofibril sisältää noin 10 000 sarcomeria, joista kukin on noin 3 mikrometriä pitkä. Vaikka kukin sarcomere on pieni, useat aggregaatti-sarcomerit kattavat lihaskuidun pituuden.

myofilaments

Kukin sarcomere koostuu edellä mainittujen proteiinien paksuista, ohuista palkeista, joita yhdessä kutsutaan myofilamenteiksi.

Laajentamalla osaa myofilamenteista voit tunnistaa ne molekyylit, jotka muodostavat ne. Paksut filamentit on valmistettu myosiinista, ja hienot filamentit on valmistettu aktiinista.

Actin ja myosiini ovat kontraktiileja proteiineja, jotka aiheuttavat lihaksen lyhenemistä vuorovaikutuksessa keskenään. Lisäksi ohuet filamentit sisältävät muita proteiineja, joilla on säätelytoimintoa, jota kutsutaan troponiiniksi ja tropomyosiiniksi, jotka säätelevät supistuvien proteiinien välistä vuorovaikutusta.

tehtävät

Sarcomereen päätehtävänä on sallia lihassolun sopimus. Tätä varten sarcomere on lyhennettävä vasteena hermostolle.

Paksut ja ohuet filamentit eivät lyhennä, vaan liukuvat toistensa ympäri, mikä saa sarcomereen lyhentymään samalla, kun filamentit säilyttävät saman pituuden. Tämä prosessi tunnetaan lihasliitoksen liukuvien filamenttien mallina.

Hehkulangan liukuminen synnyttää lihasjännitystä, joka on epäilemättä sarcomereen tärkein panos. Tämä toimenpide antaa lihaksille heidän fyysisen voimansa.

Nopea analogia tähän on se, miten pitkät tikkaat voidaan pidentää tai taittaa tarpeistamme riippuen ilman, että se lyhentää fyysisesti sen metalliosia.

Myosiinin osallistuminen

Onneksi tuoreet tutkimukset tarjoavat hyvän käsityksen siitä, miten tämä liukuminen toimii. Liukuvan filamentin teoriaa on muokattu siten, että se sisältää sen, miten myosiini pystyy vetämään aktiinia lyhentämään sarcomereen pituutta..

Tässä teoriassa myosiinin pallomainen pää sijaitsee lähellä aktiiniä alueella, jota kutsutaan S1-alueeksi. Tämä alue on runsaasti segmenteissä, joissa saranat voidaan taivuttaa ja siten helpottaa supistumista.

S1: n taipuminen voi olla avain ymmärtääkseni, kuinka myosiini pystyy "kävelemään" pitkin aktiini-filamentteja. Tämä saavutetaan sitomalla S1-myosiinifragmentin syklit, sen supistuminen ja lopullinen vapautuminen.

Myosiinin ja actiban unioni

Kun myosiini ja aktiini tulevat yhteen, ne muodostavat laajennuksia, joita kutsutaan "ylittäviksi silloiksi". Nämä ylittävät sillat voidaan muodostaa ja rikkoa ATP: n läsnä ollessa (tai poissa ollessa), mikä on energiamolekyyli, joka tekee mahdolliseksi supistumisen.

Kun ATP sitoutuu aktiinifilamenttiin, se siirtää sen asemaan, joka altistaa sen myosiinia sitovan kohdan. Tämä sallii myosiinin pallomaisen pään liittymisen tähän kohtaan muodostaen sillan.

Tämä liitos aiheuttaa ATP: n fosfaattiryhmän dissosioitumisen ja siten myosiini aloittaa sen toiminnan. Sitten myosiini tulee alemman energian tilaan, jossa sarcomere voidaan lyhentää.

Ristisillan rikkomisen ja myosiinin sitoutumisen uudelleen aktiiniin rikkomiseksi seuraavassa jaksossa on tarpeen sitoa toinen ATP-molekyyli myosiiniin. Toisin sanoen ATP-molekyyli on välttämätön sekä supistumisen että rentoutumisen kannalta.

histologia

Lihaksen histologiset osat osoittavat sarkomereiden anatomiset ominaisuudet. Paksut filamentit, jotka koostuvat myosiinista, ovat näkyviä ja ne on esitetty sarcomereen A-kaistana.

Aktiinista koostuvat ohuet filamentit sitoutuvat Z-levyn (tai Z-linjan) proteiiniin, jota kutsutaan alfa-aktiniiniksi, ja ne ovat läsnä koko kaistan I pituudella ja osalla A-kaistaa.

Alueella, jossa paksut ja ohut filamentit limittyvät, on tiheä ulkonäkö, koska filamenttien välillä on vähän tilaa. Tämä alue, jossa ohuet ja paksut filamentit limittyvät, on erittäin tärkeää lihasten supistumiselle, koska se on paikka, jossa hehkulangan liike alkaa.

Ohut filamentit eivät ulotu kokonaan nauhoihin A, jolloin nauhan A keskialue jää vain paksuihin filamentteihin. Tämä A-kaistan keskialue näyttää hieman kevyemmältä kuin A-kaistan loput ja sitä kutsutaan vyöhykkeeksi H.

Vyöhykkeen H keskellä on pystysuora viiva, jota kutsutaan M-linjaksi, jossa lisäproteiinit pitävät yhdessä paksut filamentit.

Sarcomereen histologian pääkomponentit on yhteenveto alla:

Band A

Paksu filamenttialue, joka koostuu myosiiniproteiineista.

Alue H

Kaistan A keskivyöhyke ilman aktiiniproteiineja, jotka ovat päällekkäin, kun lihas on rento.

Band I

Ohut filamenttilohko, joka koostuu aktiiniproteiineista (ilman myosiinia).

Z-levyt

Ovatko vierekkäisten sarkomeerien väliset rajat muodostuneet aktinointia sitovista proteiineista, jotka ovat kohtisuorassa sarcomereen nähden.

Linja M

Lisäproteiinien muodostama keskialue. Ne sijaitsevat keskiosassa myosiinin paksua filamenttia, joka on kohtisuorassa sarcomereen nähden.

Kuten edellä mainittiin, kutistuminen tapahtuu, kun paksut filamentit liukuvat pitkin hienoja filamentteja nopeasti peräkkäin myofibrilien lyhentämiseksi. Tärkeä ero on kuitenkin muistaa, että myofilamentit eivät itse sovi; se on liukuva toiminta, joka antaa heille mahdollisuuden lyhentää tai pidentää.

viittaukset

  1. Clarke, M. (2004). Liukuva hehkulanka 50 ° C: ssa. luonto, 429(6988), 145.
  2. Hale, T. (2004) Liikuntafysiologia: aihekohtainen lähestymistapa (Ensimmäinen toim.). Wiley
  3. Rhoades, R. & Bell, D. (2013). Lääketieteellinen fysiologia: kliinisen lääketieteen periaatteet (4. painos). Lippincott Williams & Wilkins.
  4. Spudich, J. A. (2001). Myosiinin kääntyvä sillan malli. Luonto Arvostelut Molekyylisolubiologia, 2(5), 387 - 392.
  5. Thibodeau, P. (2013). Anatomia ja fysiologia (8th). Mosby, Inc..
  6. Tortora, G. & Derrickson, B. (2012). Anatomian ja fysiologian periaatteet (13. painos). John Wiley & Sons Inc.