Sarcomere Yapısı ve Parçaları, Fonksiyonları ve Histolojisi



bir sarkomer çizgili kasın, iskelet ve kalp kasının temel fonksiyonel birimidir. İskelet kası, gönüllü hareketlerde kullanılan kas türüdür ve kalp kası, kalbin bir parçası olan kastır..

Sarcomere'ın işlevsel birim olduğunu söylemek, büzülme için gerekli tüm bileşenlerin her bir sarkerde içerildiği anlamına gelir. Aslında, çizgili kas her kas kasılmasıyla ayrı ayrı kısaltan milyonlarca küçük sarkerdan oluşur..

İşte sarcomere ana amacı yatıyor. Sarkarlar birlikte hareket ederek büyük hareketler başlatabilirler. Eşsiz yapısı, bu küçük birimlerin kasların kasılmalarını koordine etmesini sağlar.

Aslında, kasın kasılma özellikleri hayvanların tanımlayıcı bir özelliğidir, çünkü hayvanların hareketi oldukça düzgün ve karmaşıktır. Lokomosyon, esneme sırasında kasın uzunluğunda bir değişiklik yapılmasını gerektirir, bu kasların kısalmasını sağlayan moleküler bir yapı gerektirir.

indeks

  • 1 Yapısı ve parçalar
    • 1.1 Myofibriller
    • 1.2 Miyozin ve aktin
    • 1.3 Myofilamentler
  • 2 İşlev
    • 2.1 Miyozinin katılımı
    • 2.2 Myosin ve actiba Birliği
  • 3 Histoloji
    • 3.1 A bandı
    • 3.2 Bölge H
    • 3.3 Bant I
    • 3.4 Z diskleri
    • 3.5 Satır M
  • 4 Kaynakça

Yapı ve parçalar

İskelet kası dokusu yakından incelendiğinde, çizgili denilen çizgili bir görünüm gözlenir. Bu "şeritler", farklı protein filamanlarına karşılık gelen açık ve koyu değişken bantların bir modelini temsil eder. Yani, bu şeritler, her bir sarkıcıyı oluşturan geçmeli protein lifleri tarafından oluşturulur..

kaslarında myofibriller

Kas lifleri, myofibriller adı verilen yüz binlerce ila kasılma organelinden oluşur; Bu myofibriller kas dokusu oluşturmak için paralel olarak düzenlenir. Bununla birlikte, myofibrillerin kendileri esasen polimerlerdir, yani, tekrarlayan sarkomerlerdir..

Miyofibriller lifli ve uzun yapılardır ve birbiri üzerine istiflenmiş iki tip protein filamanından yapılmıştır..

Miyosin ve aktin

Miyosin, küresel bir başa sahip kalın bir lifdir ve aktin, kas kasılması sürecinde miyosinle etkileşime giren daha ince bir filamenttir..

Belirli bir miyofibril, her biri yaklaşık 3 mikrometre uzunluğunda olan yaklaşık 10.000 sarker içerir. Her sarcomere küçükken, birkaç agrega sarcomer kas lifi uzunluğunu kapsar.

myofilaments

Her bir sarker, yukarıda sözü edilen ve birlikte myofilamentler olarak adlandırılan proteinlerin kalın, ince ışınlarından oluşur..

Miyofilamentlerin bir kısmını genişleterek, onları oluşturan molekülleri tanımlayabilirsiniz. Kalın filamentler miyozinden, ince filamentler aktin'den yapılır..

Aktin ve miyosin, birbirleriyle etkileşime girdiğinde kas kısalmasına neden olan kasılma proteinleridir. Ek olarak, ince filamentler, kasılma proteinleri arasındaki etkileşimi düzenleyen, troponin ve tropomiyosin denilen düzenleyici işlevi olan diğer proteinleri içerir..

fonksiyonlar

Sarcomere'nin ana işlevi kas hücresinin kasılmasını sağlamaktır. Bunun için, sarcomere sinir dürtüsüne cevap olarak kısaltılmalıdır.

Kalın ve ince filamentler kısalmaz, ancak birbirleri etrafında kayar, bu filamentler aynı uzunlukta kalırken sarcomere'nın kısalmasına neden olur. Bu işlem kas kasılmasının kaygan filamentlerinin modeli olarak bilinir..

Filamentin kayması, şüphesiz sarcomere'nın ana katkısı olan kas gerginliğini oluşturur. Bu hareket kaslara fiziksel güçlerini verir..

Buna hızlı bir şekilde benzetme, metal parçalarını fiziksel olarak kısaltmadan, ihtiyacımıza bağlı olarak uzun bir merdivenin uzatılması veya katlanmasıdır..

Miyosin tutulumu

Neyse ki, son araştırmalar bu kaymanın nasıl çalıştığı hakkında iyi bir fikir sunuyor. Kayan filaman teorisi, miyozinin sarkomerin uzunluğunu kısaltmak için nasıl aktin çekebildiğini içerecek şekilde değiştirildi.

Bu teoride, miyozinin küresel kafası, S1 bölgesi olarak adlandırılan bir alanda aktin yakınında bulunur. Bu bölge, bükülebilecek ve böylece kasılmayı kolaylaştırabilen menteşeler içeren bölümler bakımından zengindir..

S1'in bükülmesi, miyozinin aktin filamentleri boyunca nasıl "yürüyebildiğini" anlamanın anahtarı olabilir. Bu, S1 miyosin fragmanının bağlanma çevrimleri, kasılması ve son salımı ile sağlanır..

Myosin ve actiba Birliği

Miyozin ve aktin bir araya geldiğinde, "çapraz köprüler" adı verilen uzantıları oluştururlar. Bu çapraz köprüler, büzülmeyi mümkün kılan enerji molekülü olan ATP'nin varlığı (veya yokluğu) ile oluşturulabilir ve kırılabilir..

ATP aktin filamentine bağlandığında, onu miyosin bağlanma bölgesini açığa çıkaracak bir konuma taşır. Bu, çapraz köprüyü oluşturmak için miyosinin küresel kafasının bu bölgeye bağlanmasını sağlar.

Bu birleşme ATP fosfat grubunun ayrışmasına neden olur ve böylece miyozin işlevini başlatır. Daha sonra, miyozin, sarcomere kısaltılabilecek bir düşük enerji durumuna girer.

Çapraz köprüyü kırmak ve bir sonraki döngüde miyosinin aktineye tekrar bağlanmasına izin vermek için, ATP'nin başka bir molekülünü myosine bağlamak gerekir. Yani, ATP molekülü kasılma ve gevşeme için gereklidir.

histoloji

Kasın histolojik bölümleri, sarkomerlerin anatomik özelliklerini göstermektedir. Miyosinden oluşan kalın filamentler görünürdür ve bir sarcomere A bandı olarak temsil edilir..

Aktin'den oluşan ince filamentler, Z diskindeki (veya Z hattındaki) alfa-aktin adı verilen bir proteine ​​bağlanır ve tüm grup I uzunluğu boyunca ve tüm A bandının bir kısmında bulunurlar..

Kalın ve ince filamentlerin üst üste geldiği bölge, filamentler arasında çok az boşluk olduğundan, yoğun bir görünüme sahiptir. İnce ve kalın filamentlerin üst üste geldiği bu alan, filamentin hareketinin başladığı yer olduğu için kas kasılması için çok önemlidir..

İnce filamentler, A bantlarında tamamen uzamamakta ve sadece kalın filamentler içeren merkezi bir bant A bölgesini terk etmektedir. A grubunun bu merkezi bölgesi A grubunun geri kalanından biraz daha hafif görünür ve H bölgesi olarak adlandırılır..

H bölgesinin merkezi, yardımcı proteinlerin kalın filamentleri bir arada tuttuğu M hattı adı verilen dikey bir çizgiye sahiptir..

Bir sarcomere histolojisinin ana bileşenleri aşağıda özetlenmiştir:

A grubu

Miyosin proteinlerinden oluşan kalın filament bölgesi.

H Bölgesi

Kas gevşetildiğinde üst üste aktin proteinleri içermeyen A grubu merkez bölgesi.

Grup I

Aktin proteinlerinden oluşan ince filamentler bölgesi (miyozin olmadan).

Z diskleri

Bitişik sarkerler arasındaki sınırlar, sarkomere dik olan aktin bağlayıcı proteinler tarafından oluşturulmuş mu.

M hattı

Aksesuar proteinlerin oluşturduğu merkezi bölge. Sarcomere dik olarak, myosinin kalın filamentinin merkezinde bulunurlar..

Yukarıda bahsedildiği gibi, büzülme, kalın filamentler, miyofibrilleri kısaltmak için hızlı bir şekilde art arda ince filamentler boyunca kaydırıldığında meydana gelir. Ancak, hatırlanması gereken önemli bir ayrım, myofilamentlerin kendilerinin büzmediğidir; onlara kısaltma veya uzatma güçlerini veren kayma hareketidir.

referanslar

  1. Clarke, M. (2004). 50'de kayan filaman. doğa, 429(6988), 145.
  2. Hale, T. (2004) Egzersiz Fizyolojisi: Tematik Bir Yaklaşım (1. basım). Wiley
  3. Rhoades, R. ve Bell, D. (2013). Tıbbi Fizyoloji: Klinik Tıp İlkeleri (4. basım). Lippincott Williams & Wilkins.
  4. Spudich, J.A. (2001). Miyozin sallanan çapraz köprü modeli. Moleküler Hücre Biyolojisi, 2(5), 387-392.
  5. Thibodeau, P. (2013). Anatomi ve Fizyoloji (8inci). Mosby, Inc.
  6. Tortora, G. ve Derrickson, B. (2012). Anatomi ve Fizyolojinin İlkeleri (13. basım). John Wiley & Sons Inc.