Sarcomro

Hva er sarkomer?

EN Sarcomro o sarkom er den grunnleggende funksjonelle enheten til stripet muskel, det vil si skjelett- og hjertemuskulaturen. Skjelettmuskelen er den typen muskler som brukes i frivillig bevegelse, og hjertemuskelen er muskelen som er en del av hjertet.

Å si at sarkomere er funksjonell enhet betyr at alle nødvendige komponenter for sammentrekning er inneholdt i hver sarkomero. Faktisk består den stripete muskelen av millioner av små sarkomere som er forkortet, individuelt, med hver muskelsammentrekning.

Mikrografi av en sarkomere (over) og dens representasjon (nedenfor)

Her ligger hovedformålet med sarkomeroen. Sarcomeres er i stand til å starte gode bevegelser når du kontraherer unisont. Den unike strukturen lar disse små enhetene koordinere muskelsammentrekninger.

Faktisk er de kontraktile egenskapene til muskler et avgjørende kjennetegn ved dyr, siden dyrenes bevegelse er bemerkelsesverdig myk og sammensatt. Boligering krever en endring i muskelengde når den bøyer seg, noe som krever en molekylstruktur som tillater muskelforkortelse.

Deler av sarkomeren (struktur)

Hvis skjelettmuskelvevet blir nøye undersøkt, observeres et riper som kalles striasjon. Disse "stripene" representerer et mønster av alternative, klare og mørke bånd, som tilsvarer forskjellige proteinfilamenter. Det vil si at disse stripene dannes ved å underholde proteinfibre som utgjør hver sarkomero.

Illustrasjon av en sarkomero, de fine, tykke filamentene og mekanismen for mekanisk sammentrekning er detaljert

Myofibrils

Muskelfibre er sammensatt fra hundrevis til tusenvis av kontraktile organeller kalt myofibrils; Disse myofibrillene er ordnet parallelt for å danne muskelvev. Imidlertid er myofibriller i hovedsak polymerer, det vil si repeterende sarkomerenheter.

Myofibriller er fibrøse og lange strukturer, og er laget av to typer proteinfilamenter som er stablet oppå hverandre.

Myosin og aktin

Myosin er en tykk fiber med et kulehode, og aktin er et tynnere glødetråd som samhandler med myosin under muskelkontraksjonsprosessen.

Kan tjene deg: endokondral ossifikasjon: histologi og prosess

En gitt myofibrilla inneholder omtrent 10.000 sarkomer, som hver har omtrent 3 mikrometer i lengde. Mens hver sarkomero er liten, dekker flere samlede sarkomere lengden på muskelfiber.

Myofilamenter

Hver sarkomro består av tykke og tynne bjelker av proteinene som er nevnt ovenfor, som sammen kalles myofilamenter.

Ved å utvide en del av myofilamenter, kan molekylene som komponerer dem identifiseres. Tykke filamenter er laget av myosin, mens fine filamenter er laget av aktin.

Aktin og myosin er de kontraktile proteiner som forårsaker muskelforkortelse når de samhandler med hverandre. I tillegg inneholder tynne filamenter andre proteiner med reguleringsfunksjon kalt troponin og tropomiosin, som regulerer samspillet mellom kontraktile proteiner.

Sarcomero -funksjoner

Hovedfunksjonen til sarcomero er å la en muskelcelle kontrakt. For å gjøre dette, må sarkomeren forkortes som svar på en nerveimpuls.

Tykke og fine filamenter er ikke korte. Denne prosessen er kjent som modellen for glidende filamenter av muskelsammentrekning.

Glidet av glødetråden genererer muskelspenning, som utvilsomt er hovedbidraget til sarkomeren. Denne handlingen gir muskler deres fysiske styrke.

En rask analogi av dette er måten en lang stige kan utvides eller brettes avhengig av våre behov, uten fysisk forkorter metalldelene.

Myosin deltakelse

Heldigvis gir nyere undersøkelser en god ide om hvordan denne glippen fungerer. Den glidende filamentteorien er endret for å inkludere hvordan myosin er i stand til å trekke aktin for å forkorte lengden på sarkomeren.

I denne teorien er myosins kulehode nær aktin i et område som heter region S1. Denne regionen er rik på segmenter med hengsler som kan brettes og dermed lette sammentrekning.

Kan tjene deg: Collector Tubule: Kjennetegn, funksjoner, histologi

S1 -fleksjon kan være nøkkelen til å forstå hvordan myosin er i stand til å "gå" langs aktinfilamenter. Dette oppnås gjennom sykluser med forening av fragmentet av Myosina S1, dens sammentrekning og den endelige utgivelsen.

Myosin og Actiba Union

Når myosin og aktin blir med, danner de utvidelser kalt "Cross Bridges". Disse kryssbroene kan dannes og bryter med tilstedeværelsen (eller fraværet) av ATP, som er energimolekylet som gjør sammentrekning mulig.

Når ATP blir med i aktinfilamentet, flytter den den til en posisjon som utsetter sitt foreningssted for myosin. Dette lar myosin kulehode bli med i dette nettstedet for å danne tverrbroen.

Denne foreningen får ATP -fosfatgruppen til å dissosiere, og dermed begynner myosin sin funksjon. Deretter kommer myosin inn i en tilstand av lavere energi der sarkomer kan forkorte.

For å bryte tverrbroen og la myosinforbundet aktin igjen i neste syklus, er foreningen av et annet ATP -molekyl til myosin nødvendig. Det vil si at ATP -molekylet er nødvendig for både sammentrekning og avslapning.

Histologi

Elektronisk mikroskopmikrografi. Utseendet til komponentene i den muskuløse fiber -sarkomeren vises. Longitudinal (under) og tverrsnitt (over)

De histologiske delene av muskelen viser de anatomiske egenskapene til sarkomene. Tykke filamenter, myosinforbindelser, er synlige og er representert som bånd A av en sarkomero.

De tynne filamentene, aktinforbindelser, binder seg til et protein på z (eller z) kalt alfa-actinin, og er til stede gjennom lengden på bånd I og en del av båndet a.

Regionen der tykke og tynne filamenter overlapper hverandre har et tett utseende, siden det er lite plass mellom filamenter. Dette området der tynne og tykke filamenter overlapper hverandre er veldig viktig for muskelsammentrekning, siden det er stedet der filamentbevegelsen begynner.

Det kan tjene deg: Battropisme: Hva er det, elektrofysiologi, fysiologisk pacemaker

Tynne filamenter strekker seg ikke helt i bånd A, og etterlater en sentral region i båndet som bare inneholder tykke filamenter. Denne sentrale regionen av Band A virker litt tydeligere enn resten av bandet A, og kalles sone H.

Senteret i H -området har en vertikal linje som kalles M -linje, der tilbehørsproteiner holder de tykke filamentene sammen.

Hovedkomponentene i histologien til en sarkomero er oppsummert nedenfor:

Band A

Tykk glødetråd, sammensatt av myosinproteiner.

Sone h

Central Band Zone A, uten overlagrede aktinproteiner når muskelen er avslappet.

Band jeg

Tynn filamentson, sammensatt av aktinproteiner (uten myosin).

Z -plater

De er grensene mellom tilstøtende sarkomer, dannet av aktin -perpendikulære bindende proteiner.

M linje

Sentral sone dannet av tilbehørsproteiner. De ligger i midten av det tykke glødetrådene til myosin, vinkelrett på sarkomeroen.

Som nevnt ovenfor, oppstår sammentrekning når tykke filamenter glir langs de fine filamentene i rask rekkefølge for å forkorte myofibriller. Imidlertid er et avgjørende skille å huske at myofilamenter i seg selv ikke trekker seg sammen; Det er den glidende handlingen som gir dem deres kraft til å forkorte eller utvide.

Referanser

1. Clarke, m. (2004). Skyvfilamentet på 50. Natur, 429(6988), 145.
2. Hale, t. (2004) Treningsfysiologi: til tematisk tilnærming (1. utg.). Wiley
3. Rhoades, r. & Bell, D. (2013). Medisinsk fysiologi: Prinsipper for klinisk medisin (4. utg.). Lippinott Williams & Wilkins.
4. Spudich, J. TIL. (2001). Myosin Swinging Cross-Bridge-modellen. Naturen vurderer molekylær cellebiologi, 2(5), 387-392.
5. Thibodeau, p. (2013). Anatomi og fisiologi (8^th). Mosby, inc.
6. Tortora, g. & Derrickson, B. (2012). Prinsipper for anatomi og fysiologi (13. utg.). John Wiley & Sons Inc.