Вопрос №161

Структурно-функциональная организация саркомера мышечной клетки.

Белковый состав скелетной мышцы.

Внутреннее пространство мышечного волокна заполнено внутриклеточной жидкостью – саркоплазмой. Около 80% объема волокна занимают длинные сократительные нити – миофибриллы.

Миофибриллы – это сократительные элементы мышечного волокна, количество которых может достигать нескольких тысяч. Под микроскопом миофибриллы имеют поперечную исчерченность в виде повторяющихся темных и светлых участков или дисков. Темные участки, или А-диски в центре имеют более светлую Н-зону, посредине которой проходит темная М-линия. Светлые участки, или I-диски в центре пересекаются узкой Z-линией (Z-мембраной).

Участок миофибриллы между двумя Z-мембранами называется саркомером. Это наименьшая сократительная единица мышцы. В миофибрилле может находиться несколько сотен саркомеров. От их длины и количества в миофибрилле зависят скорость и сила сокращения мышцы. Исчерченность мышц, видимая под световым микроскопом, – результат высокой их организации, когда большинство мышечных клеток выстраивается таким образом, что их саркомеры располагаются параллельно друг другу. Исследования поперечных срезов миофибрилл под электронным микроскопом показали, что каждая мио-фибрилла состоит из многочисленных параллельных толстых и тонких мышечных нитей, или филаментов, которые придают мышцам продольную исчерченность.

Толстые нити находятся в А-дисках и состоят из белка миозина. Тонкие нити находятся в I-дисках и содержат белки актин, тропомиозин и тропонин. Располагаются тонкие нити вокруг толстого (миозинового) филамента по углам шестигранника таким образом, что каждая тонкая нить занимает симметричное положение между тремя толстыми нитями, а каждая толстая нить симметрично окружена шестью тонкими нитями. Толстые и тонкие нити миофибрилл взаимодействуют между собой посредством поперечных мостиков, расположенных вдоль толстой миозиновой нити.

Среди белков мышечной ткани выделяют три основные группы: саркоплазматические белки, на долю которых приходится около 35%, миофибриллярные белки, составляющие около 45%, и белки стромы, количество которых достигает 20%.

Саркоплазматические белки растворимы в воде и слабых солевых растворах. Основную массу их составляют белки-ферменты, локализованные главным образом в митохондриях и катализирующие процессы окислительного фосфорилирования, а также многие ферменты гликолиза, азотистого и липидного обменов, находящиеся в саркоплазме. К этой группе относится также белок миоглобин, который связывает кислород с большим сродством, чем гемоглобин, и депонирует молекулярный кислород в мышцах.

Миофибриллярные белки включают сократительные белки миозин, актин и актомиозин, а также регуляторные белки тропомиозин, тропонин, α- и β-актинины. Миофибриллярные белки обеспечивают сократительную функцию мышц.

Миозин - 55%, актин - 25%, тропомиозин - 15%, тропонин - 5%.

Вопрос №162

Структурно-функциональная организация актинового и миозинового миофиламентов.