Charakteristiky myofibrilov, štruktúra, zloženie, funkcie

Ten Myofibrily Sú to štrukturálne jednotky svalových buniek, známe tiež ako svalové vlákna. Sú veľmi hojné, sú fixované paralelne a sú vložené cytosolom týchto buniek.

Stručné svalové vláknité bunky alebo vlákna sú veľmi dlhé bunky, ktoré sú schopné merať až 15 cm dlhé a od 10 do 100 μm s priemerom. Jeho plazmatická membrána je známa ako sarkolema a jeho cytosol ako sarkoplazma.

Schéma svalovej štruktúry ľudskej bytosti (zdroj: deglr6328 ~ commonswiki, cez Wikimedia Commons)

V rámci týchto buniek sú okrem myofibrilov viac jadier a mitochondrií, ktoré sú známe ako sarkozómy, ako aj prominentný endoplazmatický retikula známy ako sarkoplazmatický retikula.

Myofibrily sa považujú za „kontraktilné prvky“ svalov u zvierat stavovcov. Skladajú sa z rôznych typov proteínov, ktoré im dávajú pružné a zasunuteľné vlastnosti. Okrem toho zaberajú dôležitú časť sarkoplazmy svalových vlákien.

[TOC]

Rozdiely medzi svalovými vláknami

Existujú dva typy svalových vlákien: pruhované a hladké vlákna, každá s anatomickým rozdelením a špecifická funkcia. Myofibrily sú obzvlášť dôležité a zrejmé v pruhovaných svalových vláknach, ktoré tvoria kostrové svaly.

Prúžkové vlákna majú opakujúci sa vzor priečnych pásov, keď sú pozorované pri mikroskopu a sú spojené so kostrovými svalmi a časťou srdcovej svaly.

Hladké vlákna, naopak, nepredstavujú rovnaký vzorec pod mikroskopom a nachádzajú sa v charakteristických svaloch vaskulatúry a tráviaceho systému (a všetkých vnútorností).

Všeobecné charakteristiky

Myofibrily sa skladajú z dvoch typov kontraktilných vlákien (známe tiež ako myofilamenty), ktoré sú zase zložené z myozínu a aktínových vláknových proteínov, ktoré budú opísané neskôr.

Grafické znázornenie myofibríl v kostrovom svale (zdroj: modifikovaný brublaus [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/3.0)] Via Wikimedia Commons)

Rôzni vedci zistili, že priemerná životnosť kontraktilných proteínov myofibrilov siahajú od 5 dní do 2 týždňov, takže sval je vysoko dynamickým tkanivom nielen z kontraktilného hľadiska, ale aj syntézy a obnovy jeho štrukturálnych prvkov.

Funkčná jednotka každej myofibrily vo svalových bunkách alebo vláknach sa nazýva sarcomro a je vymedzená regiónom známou ako „pás alebo čiara Z“, odkiaľ sa myofilamenty aktínu rozširujú paralelne.

Pretože myofibrily zaberajú podstatnú časť sarkoplazmy, tieto vláknité štruktúry obmedzujú umiestnenie centier buniek, do ktorých patria na ich perifériu, blízko sarkolema.

Môže vám slúžiť: Human Cell: Charakteristiky, funkcie, časti (organely)

Niektoré ľudské patológie súvisia s vytesnením jadier do myofibrilárnych lúčov a tieto sú známe ako centrálne nukleárne myopatie.

Tvorba myofibrilov alebo „myofibrilenézéza“

Prvé myofily sa zostavujú počas vývoja embryonálneho kostrového svalu.

Proteíny, ktoré tvoria sarkoméry (funkčné jednotky myofibrilov), sú spočiatku zarovnané od koncov a strán „ceny“, ktoré sa skladajú z aktínových vlákien a malých častí neumukulárneho a špecifického a špecifického a špecifického a špecifického a špecifického a špecifického a špecifického a špecifického činu svalového účinku svalov.

Keď sa to vyskytuje, vo svalových vláknach exprimujú v rôznych proporciách kódujúce gény pre srdcové a kostrové izoformy a-aktínu. Najskôr je exprimované množstvo srdcovej izoformy, ktorá je väčšia a potom sa zmení na kostru.

Po vytvorení ceny sa vznikajúce myofibrily zostavujú za zónu tvorby ceny a v týchto formách svalového myozínu II sa.

V tomto okamihu sú myozínové vlákna zarovnané a komplexné s inými špecifickými proteínmi Myosinovho zväzku, ktoré sa vyskytujú aj s aktínovými vláknami.

Štruktúra

Ako už bolo spomenuté pred chvíľou, myofibrily sa skladajú z kontraktilných proteínových myofilamentov: aktín a myozín, ktoré sú známe aj ako tenké a hrubé myofilamenty. Sú viditeľné pre optický mikroskop.

- Tenké myofilamenty

Tenké vlákna myofibrilov sú tvorené aktínovým proteínom vo svojej vláknitej forme (aktín F), čo je polymér v guľometovom tvare (aktín g), ktorý má menšiu veľkosť.

Vláknité pramene aktínu (aktín f) tvoria dvojitý prameň, ktorý je zabalený do tvaru vrtule. Každý monomér z nich váži viac alebo menej 40 kDa a je schopný pripojiť sa k myozínu na konkrétnych miestach.

Tieto vlákna majú priemer asi 7 nm a rozširujú sa medzi dvoma oblasťami známymi ako skupina I a skupina A. V pásme A sú tieto vlákna umiestnené okolo hrubých vlákien, ktoré tvoria sekundárne šesťuholníkové usporiadanie.

Konkrétne je každé tenké vlákno symetricky oddelené od troch hrubých vlákien a každé hrubé vlákno je obklopené šiestimi tenkými vláknami.

Tenké a hrubé vlákna vzájomne interagujú prostredníctvom „krížových mostov“, ktoré vynikajú z hrubých vlákien a ktoré sa objavujú v štruktúre myofibrily v pravidelných intervaloch vzdialeností blízko 14 nm.

Schematické znázornenie myofilamentov, ktoré tvoria myofibrily a ich krížové škrty (zdroj: Kamran Maqsood 93 [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/4.0)] Via Wikimedia Commons)

Actínové vlákna a ďalšie pridružené proteíny rozširujú vyčnievajúce z „okrajov“ línií Z a prekrývajú sa s myozínovými vláknami smerom do stredu každého sarcomero.

Môže vám slúžiť: bunková výživa: proces a živiny

- Hrubé myofilamenty

Hrubé vlákna sú polyméry proteínu myozínu II (každý 510 kDa) a sú vymedzené regiónmi známymi ako „pásma A“.

Myofilamenty myozínu sú približne 16 nm dlhé a sú distribuované v šesťuholníkových usporiadaniach (ak je pozorovaný prierez myofibrily).

Každé vlákna myozínu II sa skladá z mnohých zabalených molekúl myozínu, z ktorých každá pozostáva z dvoch polypeptidových reťazcov, ktoré majú región alebo „hlavu“ vo forme mazy a ktoré sa prispôsobujú „zväzkom“, aby vytvorili vlákna.

Oba zväzky sú udržiavané cez ich konce v strede každého sarcomero, takže „hlavy“ každého myozínu sú nasmerované na líniu Z, kde sú tenké vlákna opravené.

Myozínové hlavy plnia veľmi dôležité funkcie, pretože majú úniové miesta pre molekuly ATP a navyše počas kontrakcie svalov sú schopné vytvoriť krížové mosty, aby interagovali s tenkými vláknami aktínu.

- Súvisiace proteíny

Actínové vlákna sú „ukotvené“ alebo „fixované“ na plazmatickú membránu svalových vlákien (sarkolema) vďaka ich interakcii s iným proteínom známym ako dystrofín.

Okrem toho existujú dva dôležité proteíny aktínu známe ako troponín a tropomiozín, ktoré spolu s aktínovými vláknami tvoria proteínový komplex. Oba proteíny sú nevyhnutné pre reguláciu interakcií, ktoré sa uskutočňujú medzi tenkými a hrubými vláknami.

Tropomiozín je tiež dvojstranná vláknitá molekula, ktorá je spojená s aktínom, ktorý sa týka špecificky v oblasti drážky, ktorá sa vyskytuje medzi týmito dvoma prameňmi. Troponín je tripartitný globulárny proteínový komplex, ktorý je k dispozícii v intervaloch o aktínových vláknach.

Tento posledný komplex funguje ako „prepínač“ závislý od vápnika, ktorý reguluje procesy kontrakcie svalových vlákien, takže je nanajvýš dôležitý.

V pruhovanom svale zvierat stavovcov navyše existujú dva ďalšie proteíny, ktoré interagujú s hrubými a tenkými vláknami, známymi ako titina a Nebulina.

Nebulín má dôležité funkcie v regulácii dĺžky aktínových vlákien, zatiaľ čo Titina sa podieľa na podpore a ukotvení myozínových vlákien v oblasti sarcomero známeho ako línia M.

Ostatné proteíny

Existujú aj ďalšie proteíny, ktoré sú spojené s hrubými myofilanciami, ktoré sú známe ako proteín C z myozínu a miomesínového zväzku, ktoré sú zodpovedné za fixovanie vlákien myozínov v línii M.

Môže vám slúžiť: UNAPORTO: Transport cez membrány, charakteristiky

Funkcia

Myofibrily majú elementárne dôsledky v schopnosti pohybovať zvieratám stavovcov.

Pretože sú tvorené vláknitými a kontraktilnými proteínovými komplexmi svalového aparátu, sú nevyhnutné na vykonávanie reakcií na nervové stimuly, ktoré vedú k pohybu a posunu (v kostrových pruhovaných svaloch).

Nehovoriteľné dynamické vlastnosti kostrového svalu, ktoré zahŕňajú viac ako 40% telesnej hmotnosti, sú udelené myofibrilmi, ktoré majú zároveň 70% proteínov ľudského tela medzi 50 a 70%.

Myofibrily, ako súčasť týchto svalov, sa zúčastňujú na všetkých svojich funkciách:

- Mechanika: Previesť chemickú energiu na mechanickú energiu na vytváranie pevnosti, udržiavanie tela, výrobu pohybov atď.

- Metabolický: Pretože sval sa podieľa na metabolizme bazálnej energie a slúži ako miesto skladovania základných látok, ako sú aminokyseliny a uhľohydráty; Prispieva tiež k výrobe tepla a spotreby energie a kyslíka používaného počas fyzických aktivít alebo športových cvičení.

Pretože myofibrily sa skladajú hlavne z proteínov, predstavujú miesto skladovania a uvoľňovania aminokyselín, ktoré prispievajú k udržiavaniu hladín glukózy v krvi počas pôstu alebo hladom hladom.

Oslobodenie aminokyselín z týchto svalových štruktúr má tiež transcendenciu z hľadiska biosyntetických potrieb iných tkanív, ako sú koža, mozog, srdce a iné orgány.

Odkazy

1. Despoulos, a., & Silbernagl, s. (2003). Atlas fyziologickej farby (5. vydanie.). New York: Thieme.
2. Friedman, a. L., & Goldman a. A. (Devätnásť deväťdesiat šiestich). Mechanická charakterizácia myofibríl kostrového svalu. Biofyzikálny časopis, 71(5), 2774-2785.
3. Hranica, w. R., & Ochala, J. (2014). Kostrový sval: stručný prehľad štruktúry a funkcie. Kalcif tkanivo int, Štyri. Päť(2), 183-195.
4. Goldspink, G. (1970). Proliferácia myofibríl počas rastu svalových vlákien. J. Sct., 6, 593-603.
5. Murray, r., Bender, D., Botham, K., Kennelly, P., Rodwell, V., & Weil, P. (2009). Harperova ilustrovaná biochémia (28. ED.). McGraw-Hill Medical.
6. Rosen, J. N., & Baylies, m. Klimatizovať. (2017). Myofibrily stlačili na jadrá. Biológia prírodných buniek, 19(10).
7. Sanger, J., Wangs, j., Fanúšik., White, J., Mi-my, l., Dube, D.,... pruyne, D. (2016). Montáž a udržiavanie myofibríl vo svalovom svale. V Príručka experimentálnej farmakológie (P. 37). New York, USA: Springer International Publishing Švajčiarsko.
8. Sanger, J. W., Wang, J., Fanúšik., White, J., & Sanger, J. M. (2010). Montáž a dynamika myofibríl. Journal of Biomedicine a Biotechnology, 2010, 8.
9. Sobieszek, a., & Bremel, r. (1975). Príprava a vlastnosti hladkých stavovcov - svalové myofibrily a aktomyozín. Európsky denník biochémie, 55(1), 49-60.
10. Villee, C., Walker, w., & Smith, f. (1963). Všeobecná zoológia (2. vydanie.). Londýn: W. B. Spoločnosť Saunders.