Myofilamenttyper, struktur och organisation

De Myofilament De är de kontraktila proteinerna från myofibriller, som är de strukturella enheterna i muskelceller, långsträckta celler som kallas muskelfibrer.

Muskelfibrer och deras komponenter har speciella namn. Till exempel kallas membran, cytoplasma, mitokondrier och endoplasmatisk retikulum som sarkolema, sarkoplasma, sarkosom och sarkoplasmatisk retikulum respektive.

Myofilamentstruktur (källa: Mikael Hägglström, används med permision. [Public domain] via Wikimedia Commons)

På samma sätt kallas de kontraktila elementen inuti myofibriller; och de kontraktila proteinerna som utgör myofibriller kallas myofilament.

Det finns två typer av myofilament: tunna och tjocklekar. Tunna filament består huvudsakligen av tre proteiner: aktin F, tropomiosin och troponin. Tjocka filament är under tiden komponerade endast av ett annat protein som kallas myosina II.

Utöver dessa finns det andra proteiner associerade med både tjocka och tunna filament, men dessa har inte kontraktila funktioner, om inte ganska strukturella, bland vilka är, för att nämna några, titin och nebulin.

[TOC]

Typer av muskelfibrer

Den speciella dispositionen av myofilament som utgör myofibriller ger upphov till två typer av muskelfibrer: strierade muskelfibrer och glatta muskelfibrer.

Stammade muskelfibrer visar, när de undersöker ett optiskt mikroskop, ett mönster av strierik eller tvärgående band som upprepas längs hela ytan och som ger namnet, till muskeln som innehåller dem, av strierade muskler. Det finns två typer av strierade muskelfibrer, skelett och hjärt.

Muskelfibrer som inte visar att mönster av tvärband kallas släta fibrer. Det är de som utgör muskulaturen hos vaskulära väggar och viscera.

Strukturera

Tunna myofilament

Dessa myofilament består av aktin F och två associerade proteiner: tropomiosin och troponin, som har reglerande funktioner.

Actin F, eller filamentöst aktin är en polymer från ett annat mindre globulärt protein som kallas aktin G eller globulärt aktin, av cirka 42 kDa molekylvikt. Den har en facklig plats för myosin och beordras att bilda två kedjor arrangerade som en dubbel propeller som komponeras cirka 13 monomer per varv.

Det kan tjäna dig: Proteolys: Typer och funktioner

Actin F -filament kännetecknas av att ha två poler: en positiv, riktad mot skivan Z, och en annan negativ, arrangerad mot sarkomos centrum.

Tropomiosin består också av en dubbel dubbel propellerpolypeptidkedja. Det är ett 64 kDa -protein som bildar filament som är belägna i furerna som lämnas av de dubbla propellerkedjorna i de tunna filamenten i aktin F, såsom "fyllning" av de tomma utrymmena i propellen.

I vila täcker tropomiosin eller "lock" Union Sites of Actin för myosin, vilket förhindrar interaktion mellan båda proteinerna, vilket är det som orsakar muskelkontraktion. Runt varje tunn filament och cirka 25 eller 30ηm från början av varje tropomiosin är ett annat protein som heter Troponin.

Troponin (TN) är ett proteinkomplex som består av tre underenheter av kulapolypeptider som kallas troponin T, C och I. Varje tropomiosinmolekyl har ett tillhörande troponinkomplex som reglerar det, och tillsammans är de ansvariga för regleringen av början och slutförande av muskelkontraktion.

Tjocka myofilament

Tjocka filament är myosin II -polymerer, som väger 510 kDa och bildas av två tunga kedjor på 222 kDa vardera och fyra lätta kedjor. Ljuskedjor är av två typer: väsentliga ljuskedjor, 18 kDa och reglerande ljuskedjor på 22 kDa.

Varje tung kedja av Myosina II har formen av en sockerrör med ett litet globulärt huvud i slutet som projiceras nästan 90⁰ och har två fixeringsplatser, en för aktin och en för ATP. Det är därför dessa proteiner tillhör Atasas -familjen.

Ett tjockt glödtråd består av mer än 200 myosin II -molekyler. Det globulära huvudet för var och en av dessa molekyler fungerar som en "rodd" under sammandragningen, och skjuter aktinen till vilken den är kopplad så att den glider mot sarkomeros centrum.

Organisation

I en skelettmuskelfiber upptar myofibriller de flesta av sarkoplasma och är arrangerade i longitudinella och ordnade uppsättningar i hela cellen.

Kan tjäna dig: mitokondrier

I ett longitudinellt snitt sett med ett optiskt mikroskop, lätta band, kallade Bands I och Dark Bands, kallas band ett band. Dessa band motsvarar den ordnade dispositionen av myofibriller, och därför av myofilamenten som komponerar dem.

I mitten av bandet I finns det en mörk och tunn linje som kallas linje eller skiva z. Centrum för varje band A presenterar ett tydligare område som kallas Band H, som är centralt uppdelat med en mörkare linje som kallas M Line.

Avgränsad mellan två z -linjer beskrivs en struktur som kallas sarkomer, som är den funktionella enheten för skelettmuskeln. En sarkomare består av de kontraktila myofilamenten arrangerade i band A, H och en hemi-band I i varje ände.

Band jag innehåller bara tunna filament, bandet innehåller tjocka filament sammanflätade i deras två ändar med fina filament och bandet H innehåller bara tjocka filament.

Hur organiseras myofilament inom sarkomerer?

Både tjocka myofilament och tunna myofilament kan observeras när man undersöker ett skelettmuskelprov vid elektroniskt mikroskop. Det sägs att dessa som är "interiger" eller "sammanflätas" med varandra i en sekventiell, ordnad och parallell disposition.

De tunna filamenten har sitt ursprung i Z -skivorna och sträcker sig till varje sida i motsatt riktning och mot mitten av varje angränsande sarkomer. Från z -skivorna i varje ände av sarkomero, i den avslappnade muskeln, når aktinen början av bandet H på varje sida.

Således, i muskelfibrerna i skelettmuskeln avslappnade tjocka myofilament upptar det centrala området som bildar de mörka band eller band a; Och de tunna filamenten sträcker sig på båda sidor av sarkomlaren utan att nå mitten av den.

I en tvärsektion i regionen där de tjocka och tunna filamenten överlappar kan ett hexagonalt mönster observeras som inkluderar det tjocka filamentet i mitten och sex tunna filament som omger den, och som finns i var och en av hexagonkanterna på sexhörning.

Kan tjäna dig: Simplasto: Delar och egenskaper

Denna organisation av myofilament i sarkome bevaras av funktionen av en serie protein associerade med myofilament och som har strukturella funktioner, bland vilka titinen, alfa -aktinet, nebulinet, miomesinet och proteinet C kan lyfts fram.

Sammandragningsmekanism

När acetylkolin (en neurotransmitter) frigörs i den neuromuskulära plattan på grund av stimulering av en motorneuron, är muskelfiberen upphetsad och de spänningsberoende kalciumkanalerna för sarkoplasmiska retikulorna öppnas.

Kalcium binder till troponin C, och detta genererar en konformationell förändring i tropomiosin, som exponerar aktiva platser och därmed initierar sammandragningen. När kalciumnivåer faller återgår tropomiosin till sin första position och sammandragningen upphör.

Exponeringen av unionens platser i aktin med myosin gör det möjligt för båda proteinerna att gå med och att myosin kastar aktinet mot sarkomens centrum och glider över myosin.

Under muskelkontraktion närmar sig Z -linjerna för varje sarkomer mitten, närmar sig linjen M, vilket ökar interigitationen mellan aktin och myosin och minskar storleken på band I och H. Graden av förkortning beror på summan av förkortningen av var och en av sarkomerna i den kontrakterade muskeln.

Referenser

1. Berne, r., & Levy, m. (1990). Fysiologi. Mosby; Internationell utgåva.
2. Räv, s. Yo. (2006). Mänsklig psykologi (9: e upplagan.). New York, USA: McGraw-Hill Press.
3. Gartner, L., & Hiatt, j. (2002). Histology Atlas Text (2: a upplagan.). Mexiko D.F.: McGraw-Hill Inter-American Editors.
4. Murray, r., Bender, D., Botham, K., Kennelly, s., Rodwell, V., & Weil, s. (2009). Harper's Illustrated Biochemistry (28: e upplagan.). McGraw-Hill Medical.
5. Rawn, j. D. (1998). Biokemi. Burlington, Massachusetts: Neil Patterson Publishers.
6. Ross, m., & Pawlina, W. (2006). Histologi. En text och atlas med korrelerad cell- och molekylärbiologi (5: e upplagan.). Lippinott Williams & Wilkins.
7. West, J. (1998). Fysiologisk grund för medicinsk praxis (12AVA ED.). Mexiko D.F.: PAN -amerikansk medicinsk redaktion.