Štruktúra a súčasti Sarcomere, funkcie a histológia



sarkomera je to základná funkčná jednotka priečne pruhovaného svalu, teda kostrového a srdcového svalu. Kostrový sval je typ svalu, ktorý sa používa pri dobrovoľnom pohybe a srdcový sval je sval, ktorý je súčasťou srdca.

Povedať, že sarkomér je funkčná jednotka znamená, že všetky zložky potrebné na kontrakciu sú obsiahnuté v každom sarkomere. V skutočnosti, priečne pruhovaný sval je tvorený miliónmi malých sarkómov, ktoré sa skracujú, individuálne, s každou svalovou kontrakciou.

Tu leží hlavný účel sarkoméry. Sarkoméry sú schopné iniciovať veľké pohyby uzatváraním v zhode. Jeho jedinečná štruktúra umožňuje malým jednotkám koordinovať sťahy svalov.

V skutočnosti sú kontraktilné vlastnosti svalov určujúcou vlastnosťou zvierat, pretože pohyb zvierat je pozoruhodne hladký a zložitý. Pohyb vyžaduje zmenu dĺžky svalu, keď sa ohýba, čo vyžaduje molekulovú štruktúru, ktorá umožňuje skrátenie svalov.

index

  • 1 Štruktúra a časti
    • 1.1 Myofibrily
    • 1.2 Myozín a aktín
    • 1.3 Myofilamenty
  • 2 Funkcie
    • 2.1 Účasť myozínu
    • 2.2 Únia myozínu a aktíby
  • 3 Histológia
    • 3.1 Pásmo A
    • 3.2 Zóna H
    • 3.3 Pásmo I
    • 3.4 Z disky
    • 3.5 Riadok M
  • 4 Odkazy

Štruktúra a časti

Ak sa tkanivo kostrového svalstva podrobne skúma, pozoruje sa pruhovaný vzhľad nazývaný striacia. Tieto "pruhy" predstavujú vzor striedajúcich sa pásov, svetlých a tmavých, zodpovedajúcich rôznym proteínovým vláknam. To znamená, že tieto pruhy sú tvorené prekladanými proteínovými vláknami, ktoré tvoria každý sarkomér.

myofibrils

Svalové vlákna sa skladajú zo stoviek až tisícok kontraktilných organel nazývaných myofibrily; Tieto myofibrily sú usporiadané paralelne a vytvárajú svalové tkanivo. Samotné myofibrily sú však v podstate polyméry, to znamená opakujúce sa jednotky sarkomérov.

Myofibrily sú vláknité a dlhé štruktúry a sú vyrobené z dvoch typov proteínových vlákien, ktoré sú naskladané na seba..

Myozín a aktín

Myozín je hrubé vlákno s guľovou hlavou a aktín je tenšie vlákno, ktoré interaguje s myozínom počas procesu svalovej kontrakcie.

Daný myofibril obsahuje približne 10 000 sarkómov, z ktorých každá má dĺžku približne 3 mikrometre. Zatiaľ čo každý sarkomér je malý, niekoľko agregovaných sarkómov pokrýva dĺžku svalového vlákna.

myofilaments

Každý sarkóm sa skladá z hrubých tenkých lúčov proteínov uvedených vyššie, ktoré sa spoločne nazývajú myofilamenty.

Rozšírením časti myofilamentov môžete identifikovať molekuly, ktoré ich tvoria. Husté vlákna sú vyrobené z myozínu, zatiaľ čo jemné vlákna sú vyrobené z aktínu.

Aktín a myozín sú kontraktilné proteíny, ktoré spôsobujú skrátenie svalov pri vzájomnej interakcii. Okrem toho, tenké vlákna obsahujú iné proteíny s regulačnou funkciou nazývanou troponín a tropomyozín, ktoré regulujú interakciu medzi kontraktilnými proteínmi..

funkcie

Hlavnou funkciou sarkómu je umožniť kontrakciu svalovej bunky. Za týmto účelom musí byť sarkomér skrátený v reakcii na nervový impulz.

Hrubé a tenké filamenty sa neskracujú, ale posúvajú sa okolo seba, čo spôsobuje, že sarkomér sa skracuje, zatiaľ čo vlákna si zachovávajú rovnakú dĺžku. Tento proces je známy ako model klzných vlákien svalovej kontrakcie.

Kĺzanie vlákna vytvára svalové napätie, ktoré je nepochybne hlavným prínosom sarkómu. Táto akcia dáva svalom ich fyzickú silu.

Rýchla analógia k tomu je spôsob, ako sa dá dlhý rebrík rozšíriť alebo zložiť v závislosti od našich potrieb, bez fyzického skrátenia jeho kovových častí.

Zapojenie myozínu

Nedávny výskum našťastie ponúka dobrú predstavu o tom, ako tento sklz funguje. Teória klzného vlákna bola upravená tak, aby zahŕňala spôsob, akým je myozín schopný ťahať aktín, aby sa skrátila dĺžka sarkómu..

V tejto teórii sa guľovitá hlava myozínu nachádza v blízkosti aktínu v oblasti nazývanej S1 oblasť. Táto oblasť je bohatá na segmenty s kĺbovými závesmi, ktoré sa dajú ohnúť a tým uľahčiť kontrakciu.

Ohyb S1 môže byť kľúčom k pochopeniu toho, ako je myozín schopný "chodiť" pozdĺž aktínových vlákien. To sa dosahuje väzbovými cyklami fragmentu myozínu S1, jeho kontrakciou a jeho konečným uvoľnením.

Únia myozínu a actiba

Keď sa myozín a aktín spoja, vytvoria rozšírenia nazývané "prekrížené mosty". Tieto prekrížené mosty môžu byť tvorené a rozbité s prítomnosťou (alebo neprítomnosťou) ATP, čo je molekula energie, ktorá umožňuje kontrakciu..

Keď sa ATP viaže na aktínové vlákno, presúva ho do polohy, ktorá odhaľuje jeho väzbové miesto pre myozín. To umožňuje, aby sa guľová hlava myozínu pripojila k tomuto miestu a vytvorila krížový mostík.

Toto spojenie spôsobuje disociáciu fosfátovej skupiny ATP, a teda myozín iniciuje svoju funkciu. Potom myozín vstúpi do stavu nižšej energie, kde sa môže skrátiť sarkomér.

Na prerušenie krížového mostíka a opätovné naviazanie myozínu na aktín v nasledujúcom cykle je potrebné viazať inú molekulu ATP na myozín. To znamená, že ATP molekula je nevyhnutná pre kontrakciu aj relaxáciu.

histológia

Histologické časti svalu vykazujú anatomické charakteristiky sarkómov. Husté filamenty, zložené z myozínu, sú viditeľné a sú reprezentované ako pás A sarkómu.

Tenké filamenty, zložené z aktínu, sa viažu na proteín na Z disku (alebo Z línii) nazývanom alfa-aktinín a sú prítomné po celej dĺžke pásu I a časti pásu A.

Oblasť, kde sa hrubé a tenké vlákna prekrývajú, má hustý vzhľad, pretože medzi vláknami je malý priestor. Táto oblasť, kde sa tenké a hrubé vlákna prekrývajú, je veľmi dôležitá pre svalovú kontrakciu, pretože je to miesto, kde sa začína pohyb vlákna..

Tenké vlákna sa nerozprestierajú úplne v pásoch A, pričom zanecháva stredovú oblasť pásu A, ktorá obsahuje len hrubé vlákna. Táto centrálna oblasť pásma A sa zdá byť o niečo ľahšia ako zvyšok pásma A a nazýva sa zóna H.

Stred zóny H má zvislú čiaru nazývanú M čiaru, kde doplnkové proteíny držia pohromade hrubé vlákna.

Hlavné zložky histológie sarkómu sú zhrnuté nižšie:

Pásmo A

Hrubá zóna vlákna, zložená z myozínových proteínov.

Zóna H

Centrálna zóna pásma A, bez aktínových proteínov superponovaných, keď je sval uvoľnený.

Skupina I

Zóna tenkých vlákien, zložená z aktínových proteínov (bez myozínu).

Z disky

Sú hranice medzi susednými sarkómami, tvorené aktínovými väzbovými proteínmi kolmými na sarkoméru.

Riadok M

Centrálna zóna tvorená pomocnými proteínmi. Sú umiestnené v strede hrubého vlákna myozínu, kolmo na sarkomér.

Ako je uvedené vyššie, dochádza ku zmršťovaniu, keď sa hrubé filamenty posúvajú pozdĺž jemných vlákien v rýchlom slede, aby sa skrátili myofibrily. Kľúčovým rozdielom je však to, že myofilamenty sa nezhodujú; je to posuvná akcia, ktorá im dáva možnosť skrátiť alebo predĺžiť.

referencie

  1. Clarke, M. (2004). Posuvné vlákno pri 50 ° C. príroda, 429(6988), 145.
  2. Hale, T. (2004) Fyziológia cvičenia: Tematický prístup (1. vydanie). Wiley
  3. Rhoades, R. & Bell, D. (2013). Lekárska fyziológia: Zásady klinickej medicíny (4. vydanie). Lippincott Williams & Wilkins.
  4. Spudich, J. A. (2001). Myosínový kyvný krížový mostík. Nature Reviews Molecular Cell Biology, 2(5), 387-392.
  5. Thibodeau, P. (2013). Anatómia a fonológia (8th). Mosby, Inc.
  6. Tortora, G. & Derrickson, B. (2012). Princípy anatómie a fyziológie (13. vydanie). John Wiley & Sons Inc.