Войти
| Миофибриллы | |
|---|---|
 Скелетная мышца с миофибриллами, помеченными вверху справа. | |
| Подробности | |
| Идентификаторы | |
| латинский | миофибрилла |
| MeSH | D009210 |
| TH | H2.00.05.0.00007 |
| Анатомические термины микроанатомии [ редактировать в Викиданных ] | |
Схема строения миофибриллы (состоящей из множества миофиламентов параллельно и саркомеров последовательно) 
Раздвижная модель нити из сокращения мышц Миофибрилла (также известная как мышечная фибрилла или миофибрилла) является одним из основных палочковидные органелл из мышечной клетки. Мышцы состоят из трубчатых клеток, называемых миоцитами, известных как мышечные волокна в поперечно-полосатых мышцах, и эти клетки, в свою очередь, содержат множество цепочек миофибрилл. Они создаются во время эмбрионального развития в процессе, известном как миогенез.
Миофибриллы состоят из длинных белков, включая актин, миозин и тайтин, а также других белков, которые удерживают их вместе. Эти белки организованы в толстые и тонкие филаменты, называемые миофиламентами, которые повторяются по длине миофибриллы в участках, называемых саркомерами. Мышцы сокращаются за счет скольжения толстых (миозиновых) и тонких (актиновых) волокон друг по другу.
Нити миофибрилл, миофиламенты бывают двух типов: толстые и тонкие:
Белковый комплекс, состоящий из актина и миозина, иногда называют «актиномиозином».
В поперечно-полосатых мышцах, таких как скелетные и сердечные мышцы, филаменты актина и миозина имеют определенную и постоянную длину порядка нескольких микрометров, что намного меньше длины удлиненной мышечной клетки (несколько миллиметров в случае человека. клетки скелетных мышц). Филаменты организованы в повторяющиеся субъединицы по длине миофибриллы. Эти субъединицы называются саркомерами. Мышечная клетка почти заполнена миофибриллами, идущими параллельно друг другу по длинной оси клетки. Саркомерные субъединицы одной миофибриллы почти идеально выровнены с таковыми миофибрилл рядом с ней. Это выравнивание приводит к определенным оптическим свойствам, из-за которых клетка выглядит полосатой или бороздчатой. В гладкомышечных клетках это выравнивание отсутствует, поэтому нет видимых полосок, и клетки называются гладкими. Открытые мышечные клетки под определенными углами, например, в мясных отрубах, могут иметь структурную окраску или радужную окраску из-за этого периодического выравнивания фибрилл и саркомеров.
Названия различных подобластей саркомера основаны на их относительно более светлом или более темном виде при просмотре в световой микроскоп. Каждый саркомер ограничен двумя полосами очень темного цвета, которые называются Z-дисками или Z-линиями (от немецкого zwischen, что означает «между»). Эти Z-диски представляют собой плотные белковые диски, которые не пропускают свет. В этой области присутствует Т-трубочка. Область между Z-дисками далее делится на две полосы более светлого цвета на каждом конце, называемые I-полосами, и более темную сероватую полосу в середине, называемую полосой A.
Полосы I кажутся светлее, потому что эти области саркомера в основном содержат тонкие актиновые филаменты, меньший диаметр которых позволяет свету проходить между ними. С другой стороны, полоса А содержит в основном миозиновые нити, больший диаметр которых ограничивает прохождение света. A означает анизотропный, а I - изотропный, что относится к оптическим свойствам живых мышц, продемонстрированным с помощью микроскопии в поляризованном свете.
Части полосы A, которые примыкают к полосам I, заняты как актиновыми, так и миозиновыми филаментами (где они пересекаются, как описано выше). Также внутри полосы A находится относительно более яркая центральная область, называемая H-зоной (от немецкого helle, что означает яркий), в которой нет перекрытия актина / миозина, когда мышца находится в расслабленном состоянии. Наконец, H-зона делится пополам темной центральной линией, называемой M-линией (от немецкого mittel, означающего середину).
Изучение развивающейся мышцы ноги у 12-дневного куриного эмбриона с помощью электронной микроскопии предлагает механизм развития миофибрилл. Развивающиеся мышечные клетки содержат толстые (миозиновые) волокна диаметром 160–170 Å и тонкие (актиновые) волокна диаметром 60–70 Å. Молодые миофибриллы содержат соотношение тонких и толстых филаментов 7: 1. Вдоль длинной оси мышечных клеток в субсарколеммальных местах свободные миофиламенты выравниваются и собираются в гексагонально упакованные массивы. Эти агрегаты образуются независимо от наличия материала полосы Z или M. Агрегация происходит спонтанно, потому что третичные структуры мономеров актина и миозина содержат всю «информацию» с ионной силой и концентрацией АТФ клетки для агрегирования в филаменты.
Эти головки миозина образуют поперечные мостики с актином миофиламентами; здесь они выполняют «гребное» действие вдоль актина. Когда мышечное волокно расслаблено (перед сокращением), с головкой миозина связаны АДФ и фосфат.
Когда приходит нервный импульс, ионы Ca 2+ вызывают изменение формы тропонина ; это отодвигает комплекс тропонин + тропомиозин, оставляя участки связывания миозина открытыми.
Головка миозина теперь связывается с миофиламентом актина. Энергия в головке миозинового миофиламента перемещает головку, которая скользит мимо актина; следовательно, выпускается ADP.
АТФ представляет собой (поскольку присутствие ионов кальция активирует АТФазу миозина), и головки миозина отключаются от актина, чтобы захватить АТФ. Затем АТФ расщепляется на АДФ и фосфат. Энергия высвобождается и накапливается в миозиновой головке, чтобы использовать ее для дальнейшего движения. Головки миозина теперь возвращаются в свое прямое расслабленное положение. Если кальций присутствует, процесс повторяется.
Когда мышца сокращается, актин тянется вдоль миозина к центру саркомера до тех пор, пока нити актина и миозина полностью не перекрываются. Зона H становится все меньше и меньше из-за увеличивающегося перекрытия актиновых и миозиновых нитей, и мышца укорачивается. Таким образом, когда мышца полностью сокращена, зона H больше не видна. Обратите внимание, что актиновые и миозиновые нити сами по себе не изменяют длину, а вместо этого скользят друг мимо друга. Это известно как теория мышечного сокращения со скользящей нитью.
