Sarcomere struktūra ir dalys, funkcijos ir histologija

A sarcomere tai yra pagrindinis funkcinis struktūrinis raumenų, ty skeleto ir širdies raumenų, vienetas. Skeleto raumenys yra raumenų tipas, naudojamas savanoriškam judėjimui, o širdies raumenys - tai širdies dalis.

Norint pasakyti, kad sarkomeras yra funkcinis vienetas, kiekvienas sarcomere yra visas susitraukimui būtinas komponentas. Tiesą sakant, raumens raumenys susideda iš milijonų mažų sarcomerų, kurie individualiai sutrumpina kiekvieną raumenų susitraukimą.

Čia yra pagrindinis sarcomere tikslas. Sarcomerai gali inicijuoti didelius judesius sutarimu. Unikali struktūra leidžia šiems mažiems vienetams koordinuoti raumenų susitraukimus.

Iš tiesų raumenų kontraktinės savybės yra gyvūnams būdingos savybės, nes gyvūnų judėjimas yra nepaprastai lygus ir sudėtingas. Lokomotyvui reikia keisti raumenų ilgį, nes jis turi molekulinę struktūrą, kuri leidžia trumpinti raumenis.

Indeksas

• 1 Struktūra ir dalys
  • 1.1 Myofibrilai
  • 1.2 Myozinas ir aktinas
  • 1.3 Myofilamentai
• 2 Funkcijos
  • 2.1 Miozino dalyvavimas
  • 2.2 Miozino ir actiba sąjunga
• 3 Histologija
  • 3.1 A grupė
  • 3.2 H zona
  • 3.3 I grupė
  • 3.4 Z diskai
  • 3,5 linija M
• 4 Nuorodos

Struktūra ir dalys

Jei skeleto raumenų audinys yra atidžiai ištirtas, stebimas dryžuotas išvaizda, vadinama striacija. Šios „juostelės“ reiškia kintančių juostų, šviesių ir tamsių, atitinkančių skirtingus baltymų gijų modelius. Tai reiškia, kad šias juosteles sudaro susipynę baltymų pluoštai, kurie sudaro kiekvieną sarcomere.

Myofibrilai

Raumenų pluoštai susideda iš šimtų iki tūkstančių kontraktinių organelių, vadinamų myofibrilais; Šie myofibrilai yra išdėstyti lygiagrečiai, kad suformuotų raumenų audinį. Tačiau patys myofibrilai iš esmės yra polimerai, ty kartotiniai sarcomerų vienetai.

Myofibrilai yra pluoštinės ir ilgos struktūros ir yra pagaminti iš dviejų rūšių baltymų gijų, kurie yra sukrauti vienas ant kito..

Myozinas ir aktinas

Miozinas yra storas pluoštas, turintis rutulio galvą, ir aktinas yra plonesnis gijinys, kuris raumenų susitraukimo metu sąveikauja su miozinu..

Nurodytas miofibrilas turi apie 10 000 sarcomerų, kurių kiekvienas yra maždaug 3 mikrometrai ilgio. Nors kiekvienas sarcomere yra mažas, keli raumenų pluošto ilgiai užpildyti.

Myofilamentai

Kiekvieną sarcomerą sudaro storos, plonos minėtų baltymų sijos, kurios kartu vadinamos myofilamentais.

Plečiant dalį myofilamentų, galite identifikuoti jas sudarančias molekules. Storos gijos gaminamos iš miozino, o smulkūs gijiniai yra pagaminti iš aktino.

Aktinas ir miozinas yra kontraktiliniai baltymai, kurie sukelia raumenų sutrumpinimą, kai jie sąveikauja tarpusavyje. Be to, plonos siūlės turi kitus baltymus, turinčius reguliavimo funkciją, vadinamą troponinu ir tropomiozinu, kurie reguliuoja kontrakcinių baltymų sąveiką..

Funkcijos

Pagrindinė sarcomere funkcija yra leisti raumenų ląstelėms susitarti. Tam reikia reaguoti į nervinį impulsą.

Storos ir plonosios gijos ne sutrumpina, bet sluoksniuoja aplink viena kitą, dėl to sarcomere sutrumpėja, o gijos išlieka tokio pat ilgio. Šis procesas yra žinomas kaip raumenų susitraukimo slankiųjų siūlų modelis.

Kaitinamųjų siūlų stumdymas sukelia raumenų įtampą, kuri neabejotinai yra pagrindinis sarcomere indėlis. Šis veiksmas suteikia raumenims fizinę jėgą.

Greita analogija yra tai, kaip ilgas kopėčias galima prailginti arba sulankstyti priklausomai nuo mūsų poreikių, fiziškai nesumažinant jos metalinių dalių.

Myozino dalyvavimas

Laimei, naujausi tyrimai suteikia gerą idėją, kaip veikia šis slopinimas. Slankiosios siūlės teorija buvo modifikuota taip, kad ji apimtų, kaip myozinas gali ištraukti aktiną, kad sutrumpintų sarkomero ilgį..

Šioje teorijoje gleivinės galvos myozinas yra netoli aktino rajone, vadinamame S1 regionu. Šis regionas yra turtingas segmentais, kurių vyriai gali būti sulenkti ir taip palengvinti susitraukimą.

S1 lenkimas gali būti raktas į supratimą, kaip myozinas gali „vaikščioti“ palei aktino gijas. Tai pasiekiama susiejant S1 myozino fragmento ciklus, jų susitraukimą ir galutinį išsiskyrimą.

Miozino ir actiba sąjunga

Kai susitinka miozinas ir aktinas, jie sudaro plėtinius, vadinamus „kerta tiltais“. Šie kirsti tiltai gali būti suformuoti ir sulūžti su ATP buvimu (arba nebuvimu), kuri yra energijos molekulė, kuri leidžia susitraukti.

Kai ATP prisijungia prie aktino gijos, jis perkelia jį į padėtį, kuri atskleidžia jo miozino surišimo vietą. Tai leidžia, kad gyslos galvos galva prijungtų prie šios svetainės, kad suformuotų skersinį tiltą.

Ši sąjunga sukelia ATP fosfatų grupę disociatyviai, todėl myozinas pradeda veikti. Tada miozinas patenka į žemesnės energijos būseną, kur sarkomerą galima sutrumpinti.

Norėdami pertraukti kryžminį tiltą ir leisti vėl prisijungti prie aktino kitame cikle, būtina susieti kitą ATP molekulę su miozinu. Tai reiškia, kad ATP molekulė yra būtina tiek susitraukimui, tiek atsipalaidavimui.

Histologija

Histologiniai raumenų ruožai rodo anatomines sarcomerų savybes. Storos gijos, susidedančios iš miozino, yra matomos ir pateikiamos kaip sarcomere A grupė.

Plonos gijos, susidedančios iš aktino, prisijungia prie baltymo Z diske (arba Z linijoje), vadinamos alfa-aktininu, ir yra viso I juostos ilgio ir A juostos dalies..

Regionas, kuriame stori ir ploni siūlai sutampa, yra tankus, nes tarp kaitinimo siūlų yra mažai vietos. Ši sritis, kurioje plonos ir storos gijos sutampa, yra labai svarbi raumenų susitraukimui, nes tai yra vieta, kur prasideda kaitinamojo siūlo judėjimas.

Plonosios siūlės visiškai neišsikiša juostose A, paliekant A juostos centrinį regioną, kuriame yra tik storos gijos. Šis A juostos centrinis regionas atrodo šiek tiek lengvesnis už likusias A juostos dalis ir yra vadinamas H zona.

H zonos centras turi vertikalią liniją, vadinamą M linija, kur pagalbiniai baltymai susilieja storas gijas.

Toliau apibendrinti pagrindiniai sarkomero histologijos komponentai:

A grupė

Storosios kaitinamosios zonos, sudarytos iš miozino baltymų.

H zona

A juostos centrinė zona be aktino baltymų, susilpnėjusių raumenims.

I grupė

Plonų gijų zona, sudaryta iš aktino baltymų (be myozino).

Z diskai

Ar ribos tarp gretimų sarcomerų susidaro aktino surišančių baltymų, statmenų sarcomerei.

M eilutė

Centrinė zona, sudaryta iš papildomų baltymų. Jie yra storo miozano gijos centre, statmenai sarkomerui.

Kaip minėta pirmiau, susitraukimas įvyksta, kai storos gijos greitai perėmus palei smulkius gijas, kad sutrumpintų miofibrilius. Tačiau esminis skirtumas, kurį reikia prisiminti, yra tai, kad myofilamentai patys nesutaria; tai yra stumdomasis veiksmas, suteikiantis jiems galimybę sutrumpinti arba prailginti.

Nuorodos

1. Clarke, M. (2004). Slankioji siūlė 50 ° C temperatūroje. Gamta, 429(6988), 145.
2. Hale, T. (2004) Pratimų fiziologija: teminis metodas (1 red.). Wiley
3. Rhoades, R. & Bell, D. (2013). Medicininė fiziologija: klinikinės medicinos principai (4-asis red.). Lippincott Williams & Wilkins.
4. Spudich, J. A. (2001). Miozino svyruojančio kryžminio tilto modelis. Gamtos apžvalgos Molekulinės ląstelės biologija, 2(5), 387-392.
5. Thibodeau, P. (2013). Anatomija ir fiziologija (8)^th). Mosby, Inc.
6. Tortora, G. & Derrickson, B. (2012). Anatomijos ir fiziologijos principai (13-asis red.). John Wiley & Sons Inc.