Определение миофибрилл
Миофибрилла является компонентом животного скелетная мышца, Миофибриллы – это длинные нити, которые идут параллельно друг другу, образуя мускул (мио) волокна. Длина миофибрилл и получаемых миофибрилл может составлять несколько сантиметров. Мышечные волокна представляют собой единичные многоядерные клетки, которые объединяются в мышцы. Миофибриллы состоят из повторяющихся субъединиц, называемых саркомерами. Эти саркомеры ответственны за сокращения мышц.
Структура миофибрилл
Миофибриллы состоят из двух типов нитей: тонких нитей и толстых нитей. Тонкие нити состоят из нитей белка актина и регулирующего белка, скрученных вместе, тогда как толстые нити состоят из нитей белка миозина. Тонкие и толстые нити образуют частично перекрывающиеся слои, которые расположены в функциональных единицах, называемых саркомерами. Из-за расположения миофиламентов миофибрилла имеет темные и светлые полосы, придающие мышцам полосатый вид. Темные полосы известны как полосы А и состоят из толстых нитей и некоторых тонких нитей. В центре полосы A находится H-зона, где присутствуют только толстые нити, и M-линия, которая содержит ферменты, участвующие в энергетическом обмене. Светлые полосы, известные как I-полосы, представляют собой области, содержащие только тонкие нити, и находятся между A-полосами. I-полосы сосредоточены в области, известной как линия Z, диск, состоящий из белка -актинина, который закрепляет тонкие нити актина и действует как граница между саркомера субъединиц.
Функция миофибрилл
Миофибриллы состоят из саркомеров, функциональных единиц мышцы. Функция миофибрилл заключается в сокращении мышц с помощью модели со скользящей нитью. Когда мышцы находятся в состоянии покоя, между тонкими и толстыми филаментами происходит неполное перекрытие, при этом некоторые области содержат только один из двух типов. Когда мышца сокращается, саркомеры укорачиваются в длину из-за того, что толстые и тонкие филаменты скользят друг над другом, что приводит к большему перекрытию между филаментами и укорочению H-зоны и I-полосы. Хотя длина саркомера уменьшается во время сокращения мышц, длина самих миофиламентов не изменяется.
Движение миофиламента обеспечивается гидролизом АТФ в АДФ и неорганический фосфат. В состоянии покоя, спс молекула прикрепляется к шаровидному миозину глава на толстой нити. Когда АТФ гидролизуется, головка миозина меняет конформацию и образует вложение, известное как поперечный мостик с тонкой нитью. Когда молекулы ADP и фосфата высвобождаются, головка миозина снова меняет конформацию и толкает тонкую нить к центру саркомера. Когда новая молекула АТФ связывается с головкой миозина, головка возвращается к своей первоначальной конформации и высвобождает тонкую нить в новом положении ближе к центральной М-линии. Затем цикл повторяется: новая молекула АТФ гидролизуется в АДФ и неорганический фосфат, а головка миозина меняет конформацию, в результате чего тонкая нить выталкивается к центру саркомера. Каждая толстая нить содержит несколько сотен головок миозина, которые могут образовывать поперечные мостики с тонкими нитями примерно пять раз в секунду. Постоянные сокращения миофибрилл приводя�� к сокращению мышц.
Мышечные сокращения приводятся в действие АТФ. Так как само мышечное волокно хранит очень небольшое количество АТФ, энергия поступает из двух других соединений, хранящихся в мышцах: креатинфосфат и гликоген, АТФ, хранящийся в мышечном волокне, и АТФ, который может быть образован креатинфосфатом, используются для кратковременных всплесков энергии; они могут обеспечивать энергией до 15 секунд. Гликоген может обеспечить долгосрочный источник энергии, поскольку гликоген расщепляется до глюкозы, которая затем превращается в АТФ через гликолиз и аэробного дыхания.
викторина
1. Сколько типов миофиламентов находится в миофибриллах?A. 1B. 2C. 4D. никто
Ответ на вопрос № 1
В верно. Существует два типа миофиламентов в миофибриллах: толстые нити, которые состоят из миозина, и тонкие нити, которые состоят из актина.
2. Какая структура действует как граница между саркомерами?A. ГруппаB. Н-зонаC. M-линияD. Z-линии
Ответ на вопрос № 2
D верно. Z-линия, также известная как Z-диск, действует как граница между саркомерами. Это также точка крепления для тонких нитей.
3. Каков наилучший долгосрочный источник энергии для сокращения мышц?A. ATPB. крахмалC. гликогенD. креатинфосфат
Ответ на вопрос № 3
С верно. В то время как мышечные сокращения приводятся в действие АТФ, мышцы будут иметь только очень небольшой запас АТФ, готовый к использованию. Гликоген превращается в АТФ для длительного использования через аэробного дыхания,
Ссылки
- Кэмпбелл, Н. А. и Рис, Дж. Б. (2005). Биология, 7-й. редактор Глава 49. Сан-Франциско, Калифорния: Бенджамин Каммингс. ISBN: 0-8053-7171-0.
- Рэндалл Д., Бурггрен В. и Френч К. (2002). Эккерт животное физиология : механизмы и приспособления, 5-й. редактор Глава 10. Нью-Йорк, Нью-Йорк: W.H. Фримен и Компания. ISBN: 0-7167-3863-5.