Sarcomere szerkezete és részei, funkciói és szövettana

egy szarkomerben ez a vázolt izom alapvető funkcionális egysége, azaz a csontváz és a szívizom. A csontváz az izom típusa, amelyet az önkéntes mozgásban használnak, és a szívizom az a szív, amely a szív része.

Ha azt mondjuk, hogy a szarkomer a funkcionális egység, azt jelenti, hogy a kontrakcióhoz szükséges összes komponens minden szarkomerben megtalálható. Valójában az izomrétegek apró sarcomerekből állnak, amelyek egyenként csökkentik az egyes izomösszehúzódásokat.

Itt fekszik a sarcomere fő célja. A szarkomérok képesek nagy mozgásokat kezdeményezni egybefogással. Egyedülálló szerkezete lehetővé teszi, hogy ezek a kis egységek összehangolják az izmok összehúzódását.

Valójában az izom kontraktilis tulajdonságai az állatok meghatározó jellemzői, mivel az állatok mozgása rendkívül sima és összetett. A mozgás megköveteli az izom hosszának megváltoztatását, ahogyan az elhajlik, ami olyan molekuláris szerkezetet igényel, amely lehetővé teszi az izom rövidülését.

index

• 1 Szerkezet és alkatrészek
  • 1.1 Myofibrillek
  • 1.2 Miozin és aktin
  • 1.3 Myofilamentumok
• 2 Funkciók
  • 2.1. Miozin részvétele
  • 2.2. Miozin és actiba szövetsége
• 3 Szövettan
  • 3.1 A sáv
  • 3.2 H zóna
  • 3.3
  • 3.4 Z lemezek
  • 3,5 M vonal
• 4 Referenciák

Felépítés és alkatrészek

Ha a vázizomszövetet alaposan megvizsgáljuk, akkor a csíkos megjelenést, melyet striationnek neveznek. Ezek a "csíkok" váltakozó sávok mintázatát mutatják, amelyek világos és sötétek, különböző fehérje szálaknak felelnek meg. Ez azt jelenti, hogy ezek a csíkok az egyes sarcomere-ket alkotó átlapolt fehérje szálakból állnak.

miofibrillumok

Az izomrostok több száz-ezer kontraktilis organellumból állnak, amelyeket myofibrilleknek neveznek; Ezek a myofibrilek párhuzamosan vannak elrendezve, hogy izomszövetet képezzenek. Ugyanakkor maguk a myofibrilek lényegében polimerek, azaz a szarkomérok ismétlődő egységei.

A myofibrillek rostos és hosszú szerkezetűek, és kétféle fehérje-szálból állnak, amelyek egymásra helyezve.

Miozin és aktin

A miozin egy vastag szál, gömbfejű, és az aktin egy vékonyabb szál, amely az izom összehúzódása során kölcsönhatásba lép a myozinnal..

Egy adott myofibril körülbelül 10 000 szarkomot tartalmaz, amelyek mindegyike körülbelül 3 mikrométer hosszú. Bár mindegyik sarcomere kicsi, számos aggregált sarcomer-szel terjed ki az izomrost hossza.

myofilamentumok

Minden szarkomer a fent említett fehérjék vastag, vékony gerendáiból áll, amelyek együttesen myofilamentnek nevezhetők.

A myofilamentumok egy részének kibővítésével azonosíthatja azokat a molekulákat, amelyek létrehozzák őket. A vastag szálak miozinból készülnek, míg a finom szálak aktinból készülnek.

Az aktin és a myozin olyan kontraktilis fehérjék, amelyek izomcsökkentést okoznak egymás kölcsönhatásakor. Ezenkívül a vékony szálak más fehérjéket tartalmaznak, amelyek szabályozó funkcióval rendelkeznek, a troponin és a tropomyozin, amelyek szabályozzák a kontrakciós fehérjék kölcsönhatását..

funkciók

A sarcomere fő funkciója az, hogy lehetővé teszi az izomsejtek megkötését. Ehhez az idegimpulzus hatására a szarkómát rövidíteni kell.

A vastag és vékony szálak nem lerövidülnek, hanem kicsúsznak egymás körül, ami a szarkómát lerövidíti, míg a szálak azonos hosszúságúak. Ezt az eljárást az izom-összehúzódás csúszószálainak modelljeként ismerik.

Az izzószál csúszása izomfeszültséget generál, ami kétségtelenül a sarcomere fő hozzájárulása. Ez az intézkedés az izmok fizikai erejét adja.

A gyors analógia az, hogy a hosszú létra szükségleteinktől függően meghosszabbítható vagy összehajtható anélkül, hogy fizikailag lerövidítenénk a fém részeit..

Miozin bevonása

Szerencsére a közelmúltban végzett kutatás jó ötlet, hogy hogyan működik ez a csúszás. A csúszó filamentum elméletét úgy módosították, hogy magában foglalja azt, hogy a myozin hogyan képes húzni az aktint, hogy lerövidítse a sarcomere hosszát..

Ebben az elméletben a miozin gömbfejét aktin közelében helyezzük el az S1 régiónak nevezett területen. Ez a régió olyan szegmensekben gazdag, amelyek csuklópántjai hajlíthatóak, és ezáltal megkönnyítik a összehúzódást.

Az S1 hajlítása lehet a kulcs annak megértéséhez, hogyan képes a myosin "járni" az aktin szálak mentén. Ezt az S1 myozin fragmens kötési ciklusaival, annak összehúzódásával és végső felszabadulásával érik el.

Myosin és actiba Uniója

Amikor a miozin és az aktin összegyűlnek, kiterjesztéseket alkotnak, amelyeket "áthidalt hidaknak" neveznek. Ezek a keresztezett hidak az ATP jelenlétével (vagy hiányával) megszakadhatnak, és ez az energia molekula, amely lehetővé teszi a kontrakciót..

Amikor az ATP kötődik az aktin filamentumhoz, akkor azt olyan helyzetbe mozgatja, amely a myozin kötőhelyét teszi ki. Ez lehetővé teszi, hogy a miozin gömbölyű feje csatlakozzon ehhez a helyhez a kereszthíd kialakításához.

Ez az unió az ATP foszfátcsoportját elválasztja, és így a miozin aktiválja a funkcióját. Ezután a miozin belép egy alacsonyabb energiaállapotba, ahol a szarkomere rövidíthető.

A kereszthíd megszakításához és a miozinnak az aktinhoz való kötődésének lehetővé tételéhez a következő ciklusban szükséges egy másik ATP molekulát kötni a myozinhoz. Ez azt jelenti, hogy az ATP molekula szükséges a kontrakcióhoz és a relaxációhoz.

szövettan

Az izom hisztológiai szakaszai a szarkomerek anatómiai jellemzőit mutatják. A myosinból álló vastag szálak láthatóak és a sarcomere A-sávjaként jelennek meg.

Az aktinból álló vékony szálak kötődnek az alfa-aktininnek nevezett Z-lemezen (vagy Z-vonalon) lévő fehérjéhez, és az I. sáv egész hossza és az A-sáv egy része között vannak jelen..

Az a terület, ahol a vastag és vékony szálak átfedik, sűrű megjelenésű, mivel a szálak között kevés hely van. Ez a terület, ahol a vékony és vastag szálak átfedik az izom összehúzódását, nagyon fontosak, mivel ez az a hely, ahol az izzószál mozgása megkezdődik.

A vékony szálak nem terjednek ki teljesen az A sávokban, így az A sáv középső része csak vastag szálakat tartalmaz. Az A sávnak ez a középső része kissé könnyebb, mint az A sáv többi része, és ezt H zónának nevezik.

A H zóna középpontja egy M vonalnak nevezett függőleges vonal, ahol a kiegészítő fehérjék együtt tartják a vastag szálakat.

A sarcomere hisztológiájának fő összetevőit az alábbiakban foglaljuk össze:

A sáv

Vastag izzószálas zóna, amely miozin fehérjékből áll.

H zóna

Az A sáv központi zónája, az aktin fehérjék nélkül, amikor az izom lazul.

I. zenekar

Vékony filamentum zóna, aktin fehérjékből (myozin nélkül) \ t.

Z lemezek

A szomszédos sarcomerek közötti határokat a szarkomerre merőleges aktinkötő fehérjék alkotják.

M vonal

Központi zóna, amelyet segédfehérjék alkotnak. Ezek a miozin vastag szálának közepén helyezkednek el, a sarcomerre merőlegesen.

Amint fentebb említettük, zsugorodás akkor következik be, amikor a vastag szálak gyorsan egymás után csúsznak a finom szálakon, hogy lerövidítsék a myofibrileket. A lényeges különbségtétel azonban az, hogy a myofilamentek maguk nem szerződnek; ez a csúszó cselekvés, amely lehetővé teszi számukra, hogy lerövidítsék vagy meghosszabbítsák.

referenciák

1. Clarke, M. (2004). A csúszószál 50 ° C-on. természet, 429(6988), 145.
2. Hale, T. (2004) Gyakorlati élettan: tematikus megközelítés (1. kiadás). Wiley
3. Rhoades, R. & Bell, D. (2013). Orvosi fiziológia: a klinikai orvoslás alapelvei (4. kiadás). Lippincott Williams és Wilkins.
4. Spudich, J. A. (2001). A miozin lengő kereszthíd modell. Természet vélemények Molekuláris sejtbiológia, 2(5), 387-392.
5. Thibodeau, P. (2013). Anatómia és phisiology (8^th). Mosby, Inc..
6. Tortora, G. & Derrickson, B. (2012). Az anatómia és a fiziológia alapelvei (13. kiadás). John Wiley & Sons Inc..