Особености на клетките на скелетните мускули



Дата17.12.2017
Размер33.56 Kb.
Особености на клетките на скелетните мускули

Скелетните мускули са съставени от многоядрени силно удължени клетки (с дължина до няколко см), поради което се наричат мускулни влакна.

Клетката е ограничена с електричновъзбудима мембрана, наречена сарколема (гр. саркос – месо).

Мускулното влакно съдържа голям брой митохондрии, които осигуряват енергия за съкратителните процеси. В цитозола се отлагат мастни капки и гликоген, които се използват при необходимост като източник на енергия.

Друга характерна особеност е наличието на добре развит агранулиран ендоплазмен ретикулум (АЕР), наричан в тези клетки саркоплазмен ретикулум(СР) с разширения (цистерни). Негова основна функция е да изолира Са++ от цитозола. Във връзка с тази функция в мембраната на СР се съдържат йонни помпи, които пренасят активно Са++ от цитозола в празнината на цистерните. Задържането на Са++ в СР се улеснява и от свързването им със специален белтък (калсеквестрин). В резултат на това, когато мускула е в покой, концентрацията на Са++ в цитозола се поддържа на много ниско равнище. Освен това, в мембраната на СР се съдържат белтъци, които формират канали с „врата”. Когато мускулът е в покой, те са затворени и Са++ не могат да преминават през мембраната. Тези канали се отварят при възбуждане на мускулната клетка в отговор на деполяризацията на сарколемата.
Структура на миофибрилата

Специфични органели за мускулните влакна са сложно организирани комплекси от белтъци, чрез които се извършва съкращението – миофибрили. Те съдържат съкратителните белтъци актин и миозин, както и множество други белтъци, които поддържат структурата на миофибрилите и регулират съкращението.

Под микроскоп миофибрилата изглежда образувана от повтарящи се светли и тъмни участъци. Светлите се нар I-дискове (изотропни), а тъмните – А-дискове (анизотропни). I-дисковете се разполовяват от плътни напречни структури, наречени Z-дискове. Те разделят миофибрилата на еднакви повтарящи се участъци – саркомери.

Основни компоненти на саркомера са два типа нишковидни структури – микрофиламенти (МФ), които частично се припокриват: дебели, разположени в А-диска, и тънки, разположени в I-диска, които навлизат между дебелите нишки и са прикрепени в Z-диска. Дебелите нишки (15 nm) са съставени предимно от белтъка миозин, а тънките (7 nm) – от актин.

Миозиновата молекула е съставена от 2 големи и 4 малки полипептидни вериги (ППВ). Големите са спирално усукани една около друга, в края всяка е глобулирана: в молекулата има два участъка – опашка и глава. В опашката има подвижни участъци, които позволяват огъване на молекулата. Глобуларната част на всяка голяма верига е свързана с 2 малки вериги. В главата се намира каталитичен център за разграждане на АТФ (миозинова АТФаза).

В дебелите МФ миозиновите молекули са свързани чрез опашките си в две противоположно насочени снопчета. В Н-зоната се съдържат само миозинови нишки, тя е разделена от линия М, в която се свързват мономерите. В зоната на припокриване в А-диска всяка дебела нишка е обкръжена от 6 тънки.

Тънките нишки също са изградени от мономери – глобуларен актин. Актиновите молекули са свързани в полимерна структура (фибриларен актин), образувана от две спирално усукани една около друга вериги.

Двустранно на актиновата нишка се образуват вдлъбнатини, в които по цялата дължина е поместен фибриларният белтък тропомиозин. Тропомиозинът покрива участъците от актиновата нишка, които взаимодействат с миозина при съкращение. Една молекула тропомиозин обхваща 7 мономера актин и към нея е прикрепена една молекула тропонин. Тропонинът е глобуларен белтъчен комплекс от 3 ППВ – С, Т и I (Са++ свързващ, тропомиозин-свързващ и инхибиращ).




Използване на енергия при съкращението

В процесите на съкращение на напречнонабразденото мускулно влакно АТФ е необходим на три места: Nа++ помпа в сарколемата, Са++-АТФаза (помпа) в АЕР (СР) и миозиновата АТФаза. Тези три АТФази катализират хидролизата на АТФ до АДФ и Ф, при което се освобождава енергия. При мускулна работа този енергиен запас се изчерпва за много бързо (за около 15-20 сек).


Ако мускулните съкращения продължват, регенерацията на АТФ се осъществява чрез окислителните процеси в митохондриите. За това обаче са необходими 60-70 сек от началото на съкращенията, тъй като е необходимо да се усили транспортът на О2.
Съществуват два бързи механизма за доставяне на енергия докато се усили дишането в митохондриите:

1) Освен АТФ, който се изчерпва в първите секунди на муск дейност, се съдържа енергиен резерв в молекулите на креатинфосфата (КФ). При неговото разграждане се фосфорилира АДФ.



2) Вторият механизъм е свързан с бързото повишаване на анаеробното разгр на въглехидратите (гликолиза), при което се синтезира АТФ, но неикономично и с натрупване на млечна киселина. Така обаче мускулите получават необходимата енергия само 20-30 сек, т.е. веднага след изчерпване на резерва.

След усилване на окислителните процеси гликолизата намалява.


База данных защищена авторским правом ©obuch.info 2016
отнасят до администрацията

    Начална страница