Myofibriili - Myofibril
| Myofibriili | |
|---|---|
Luustolihas , jossa myofibrillit on merkitty oikeassa yläkulmassa.
| |
| Yksityiskohdat | |
| Tunnisteet | |
| latinan kieli | myofibrilla |
| MeSH | D009210 |
| TH | H2.00.05.0.00007 |
|
Mikroanatomian anatomiset termit | |
Myofibriili- (tunnetaan myös lihaksen fibrillin tai sarcostyle ) on perus tankomainen organelle lihaksen solu. Lihakset koostuvat putkimaisista soluista, joita kutsutaan myosyyteiksi , jotka tunnetaan lihaskudoksina raidallisissa lihaksissa , ja nämä solut puolestaan sisältävät monia myofibrilliketjuja. Ne syntyvät alkion kehityksen aikana prosessissa, joka tunnetaan nimellä myogeneesi .
Myofibrillit koostuvat pitkistä proteiineista, mukaan lukien aktiini , myosiini ja titiini , ja muista proteiineista, jotka pitävät ne yhdessä. Nämä proteiinit on järjestetty paksuiksi ja ohuiksi filamentteiksi , joita kutsutaan myofilamentteiksi , jotka toistuvat myofibrillin pituudelta osissa, joita kutsutaan sarkomeereiksi . Lihakset supistuvat jota liu'uttamalla paksu (myosiini) ja ohuiden (aktiini) lankoihin toisiaan pitkin.
Rakenne
Myofibrillien filamentit, myofilamentit , koostuvat kahdesta tyypistä, paksuista ja ohuista:
- Ohuet filamentit koostuvat pääasiassa aktiiniproteiinista , joka on kierretty nebuliinifilamenttien kanssa . Kun aktiini polymeroituu filamentteiksi, se muodostaa "tikkaat", joita pitkin myosiinifilamentit "nousevat" liikkeen aikaansaamiseksi
- Paksut filamentit koostuvat pääasiassa myosiiniproteiinista , jota titiinifilamentit pitävät paikallaan . Myosin on vastuussa voiman tuottamisesta. Se koostuu pallomaisesta päästä, jossa on sekä ATP: tä että aktiinia sitovia kohtia, ja pitkästä hännästä, joka osallistuu sen polymeroitumiseen myosiinifilamentteiksi.
Aktiinista ja myosiinista koostuvaa proteiinikompleksia kutsutaan joskus "aktinomyosiiniksi".
Raidallisissa lihaksissa, kuten luuranko- ja sydänlihaksissa , aktiini- ja myosiinifilamenttien pituus ja pituus ovat luokkaa muutamia mikrometrejä, paljon pienempiä kuin pitkänomaisen lihassolun pituus (muutama millimetri ihmisen tapauksessa) luustolihassolut). Filamentit on järjestetty toistuviksi alayksiköiksi myofibrillin pituudelta. Näitä alayksiköitä kutsutaan sarkomeereiksi . Lihasolu on lähes täynnä myofibrillejä, jotka kulkevat rinnakkain solun pitkällä akselilla. Yhden myofibrillin sarkomeeriset alayksiköt ovat lähes täydellisessä linjassa vierekkäisten myofibrillien kanssa. Tämä kohdistus aiheuttaa tiettyjä optisia ominaisuuksia, jotka saavat solun näyttämään raidalliselta tai raidalliselta. In sileän lihaksen soluissa, tämä kohdistus ei ole, joten ei ole selviä juovia ja soluja kutsutaan sileä. Paljastuneet lihassolut tietyissä kulmissa, kuten lihanpalat , voivat näyttää rakenteelliselta väriltään tai värikkäiltä johtuen tästä fibrillien ja sarkomeerien säännöllisestä kohdistamisesta.
Ulkomuoto
Sarkomeerin eri osa-alueiden nimet perustuvat niiden suhteellisen vaaleampaan tai tummempaan ulkonäköön valomikroskoopin läpi katsottuna. Jokainen sarkomeeri on rajattu kahdella hyvin tummalla värillä, joita kutsutaan Z-levyiksi tai Z-viivoiksi (saksankielisestä zwischen- merkityksestä välillä). Nämä Z-levyt ovat tiheitä proteiinilevyjä, jotka eivät salli helposti valon kulkua. T-tubule on läsnä tällä alueella. Z-levyjen välinen alue on edelleen jaettu kahteen vaaleampaan nauhaan kummassakin päässä, joita kutsutaan I-nauhoiksi, ja tummemmaksi, harmahtavaksi nauhaksi keskellä, jota kutsutaan A-vyöhykkeeksi.
I -nauhat näyttävät kevyemmiltä, koska nämä sarkomeerin alueet sisältävät pääasiassa ohuita aktiinifilamentteja, joiden pienempi halkaisija mahdollistaa valon kulun niiden välillä. A -nauha puolestaan sisältää enimmäkseen myosiinifilamentteja, joiden suurempi halkaisija rajoittaa valon kulkua. A tarkoittaa anisotrooppista ja I isotrooppista , viitaten elävän lihaksen optisiin ominaisuuksiin, kuten polarisoidulla valomikroskopialla on osoitettu .
A -nauhan osat, jotka ovat I -nauhoja vasten, ovat sekä aktiini- että myosiinifilamenttien käytössä (jos ne solmuvat keskenään edellä kuvatulla tavalla). Myös A-vyöhykkeen sisällä on suhteellisen kirkkaampi keskusalue, jota kutsutaan H-vyöhykkeeksi (saksankielisestä hellestä , eli kirkas), jossa ei ole aktiinin/myosiinin päällekkäisyyttä, kun lihas on rento tilassa. Lopuksi H-vyöhykettä puolittaa tumma keskiviiva, jota kutsutaan M-viivaksi (saksalaisesta mittelistä, joka tarkoittaa keskellä).
Kehitys
12 päivän poikasen alkion kehittyvää jalkalihasta koskeva tutkimus elektronimikroskopian avulla ehdottaa mekanismia myofibrillien kehittämiseksi. Kehittyvät lihassolut sisältävät paksuja (myosiini) filamentteja, joiden halkaisija on 160–170 Å , ja ohuita (aktiini) filamentteja, joiden halkaisija on 60–70 Å. Nuoret myofibers sisältävät 7: 1 suhteen ohut ja paksu filamentteja. Lihasolujen pitkän akselin varrella sarkolemmaalisissa paikoissa vapaat myofilamentit kohdistuvat ja yhdistyvät kuusikulmaisesti pakattuihin matriiseihin. Nämä aggregaatit muodostuvat riippumatta Z -kaistan tai M -kaistan materiaalista. Aggregaatio tapahtuu spontaanisti, koska aktiini- ja myosiinimonomeerien tertiääriset rakenteet sisältävät kaiken "informaation", jossa on solun ionivahvuus ja ATP -pitoisuus aggregoituakseen filamentteihin.
Toiminto
Myosiinin päät muodostavat rajat siltojen kanssa aktiini myofilaments; tässä he suorittavat `` soututoimen '' aktiinia pitkin. Kun lihaskuitu on rentoutunut (ennen supistumista), myosiinipäässä on ADP ja fosfaatti sitoutuneet siihen.
Kun hermoimpulssi saapuu, Ca 2+ -ionit saavat troponiinin muuttamaan muotoaan; tämä siirtää troponiini + tropomyosiinikompleksin pois, jättäen myosiinin sitoutumiskohdat auki.
Myosiinipää sitoutuu nyt aktiinin myofilamenttiin. Myosiinin myofilamentin päässä oleva energia liikuttaa päätä, joka liukuu aktiinin ohi; siksi ADP julkaistaan.
ATP esittelee itsensä (koska kalsiumionien läsnäolo aktivoi myosiinin ATPaasin), ja myosiinipäät irrotetaan aktiinista tarttumaan ATP: hen. ATP hajotetaan sitten ADP: ksi ja fosfaatiksi. Energia vapautuu ja varastoituu myosiinipäähän hyödyntämään myöhempää liikettä varten. Myosiinipäät palaavat nyt pystyasentoon rentoon asentoonsa. Jos kalsiumia on läsnä, prosessi toistetaan.
Kun lihas supistuu, aktiinia vedetään pitkin myosiinia kohti sarkomeerin keskustaa, kunnes aktiini ja myosiinifilamentit ovat täysin päällekkäisiä. H -alue pienenee ja pienenee aktiini- ja myosiinifilamenttien kasvavan päällekkäisyyden vuoksi ja lihas lyhenee. Näin ollen kun lihas on supistunut kokonaan, H -alue ei ole enää näkyvissä. Huomaa, että aktiini- ja myosiinifilamentit eivät itse muuta pituutta, vaan liukuvat toistensa ohi. Tätä kutsutaan liukuvan hehkulangan teoriaksi lihasten supistumisesta.