- •Биохимия мышц.
- •Основные вопросы лекции:
- •Важнейшей особенностью функционирования мышц является то, что в
- •Мышечная ткань занимает 1-е место по объему среди других тканей человека;
- •Функции мышц
- •Особенности метаболизма мышечной ткани
- •ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ МЫШЕЧНОЙ ТКАНИ
- •Особенности обмена белков в мышцах
- •Саркоплазматические белки. Миоглобин
- •Мышцы характеризуются высоким обменом белков и аминокислот, которые в мышцах активно синтезируются и
- •Небелковые азотистые вещества.
- •Вмышцах преобладает катаболизм углеводов!
- •Анаэробный гликолиз. Судьба молочной кислоты.
- •Липиды мышечной ткани
- •Мышцы
- •Мышца состоит из отдельных волокон, которые представляют собой мышечные клетки
- •Миофибриллы имеют свойство сокращаться и играют главную роль в двигательной функции организма.
- •Белки миофибрилл. Миозин.
- •Белки миофибрилл. Актин.
- •Актомиозин – белковый комплекс, состоящий из актина и миозина.
- •На поверхности F-актина располагаются минорные белки:
- •Сердечные тропонины I и Т
- •Титин, небулин – эластичные белки. α-Актинин – белок, который образует в миофибрилле
- •Представления о механизме попеременного сокращения и расслабления мышц.
- •3) взаимодействие обеспечивает
- •4)новая АТФ
- •Модель «скользящих нитей».
- •Мышечное сокращение находится под сложным регуляторным влиянием со стороны нервной системы. Мышечное сокращение
- •Расслабление мышц также обеспечивается за счет энергии гидролиза АТФ.
- •Энергетическое обеспечение работы мышц
- •Пути ресинтеза АТФ при работе мышц.
- •Креатинфосфокиназный механизм регенерации АТФ.
- •Креатинфосфатный челнок
- •Широкое распространение в качестве БАДа креатин получил в области спорта, в частности, в
- •Креатинфосфокиназа (КФК)
- •Креатинин
- •Определение содержания креатина и креатинина в крови и моче.
- •Миокиназный и лактатный пути ресинтеза АТФ при работе мышц.
- •Последствия активации анаэробного гликолиза.
- •Пути ресинтеза АТФ при работе мышц.
- •Мышцы по своему метаболическому статусу и функциональным возможностям неоднородны.
- •По соотношению миофибрилл, митохондрий и миоглобина различают белые и красные мышечные волокна.
- •Утомление
- •Ведущая роль в развитии утомления принадлежит ЦНС
- •Гиподинамия
- •Изменения метаболизма в мышечной ткани при гиподинамии приводит к нарушению метаболизма во всем
- •Особенности метаболизма миокарда
- •Вмиокарде преобладает аэробный метаболизм.
- •Метаболизм миокарда
- •Нарушение метаболизма сердечной мышцы при гипоксии и ишемии.
- •Размер повреждения миокарда при возникновении ишемии и возрастание активности ферментов и других маркеров
- •Благодарю за внимание!
Небелковые азотистые вещества.
В мышцах содержится ряд важных азотистых веществ:
креатин и креатин ~фосфат (до 60% небелкового азота мышц), |
|
много адениновых нуклеотидов (АТФ, АДФ, АМФ), |
мало |
нуклеотидов неаденинового ряда (ГТФ, УТФ, ЦТФ), |
|
свободные аминокислоты,
карнозин и ансерин (дипептиды) - специфические вещества скелетной мускулатуры позвоночных(концентрация в гладких мышцах очень низка).
Функции: увеличивают амплитуду мышечного сокращения, сниженную утомлением, увеличивают эффективность работы ионных насосов, обеспечивают сопряженность процессов окисления и фосфорилирования в мышцах. Карнозин имеет свойства антиоксиданта.
Вмышцах преобладает катаболизм углеводов!
-Поступление глюкозы из крови в мышцы зависит от инсулина (ГЛЮТ-4).
-В мышечной ткани синтезируется и депонируется гликоген (0,3 - 3,0%).
-Гликогенолиз в мышцах стимулируется адреналином (ц-АМФ) и Ca2+.
-Мобилизация гликогена в мышцах представляет собой каскадный механизм активации гликогенфосфорилазы.
Окисление глюкозы в мыщцах
Анаэробное |
Аэробное («второе дыхание») |
2 АТФ + 2 лактата |
СО2 + Н2О + 38 АТФ |
Анаэробный гликолиз. Судьба молочной кислоты.
В результате анаэробного гликолиза из глюкозы в мышцах образуется большое количество лактата, а также аланина.
Утилизация лактата и аланина происходит в печени (глюконеогенез).
Последовательность событий называют глюкозо-лактатным циклом
иглюкозо-аланиновым циклом (цикл Кори).
Липиды мышечной ткани
В мышечной ткани много фосфолипидов (ФЛ,ФЭ,ФС), |
входящих в |
структуру клеточных мембран. |
|
ФЛ, содержащие ПНЖК, чувствительны к факторам, активизирующим ПОЛ и к обеспечению антиоксидантами (витамин Е).
Авитаминоз Е может приводить к атрофии мышц, связано с повреждением мембран лизосом, ферментов и деструкцией мышечной ткани, к дегенеративным изменения в мышцах.
В мышцах преобладает катаболизм липидов. кислоты, кетоновые тела в аэробных условиях мышцах для получения энергии.
Мышцы
Мышца состоит из отдельных волокон, которые представляют собой мышечные клетки
(миоциты)
толщина – 10 - 100 мкм,
длина может быть равна длине мышцы (до 12 см),
клетка окружена плазматической мембраной (сарколеммой),
в цитоплазме находятся многочисленные ядра (100 - 200), митохондрии и другие органеллы.
В мышечной клетке имеются миофибриллы – особым образом организованные пучки белков, располагающиеся вдоль клетки, занимают 60 - 65 % внутреннего объема клетки.
Строение мышечной клетки: 1 — аксон;
2 — нервно-мышечный синапс;
3 — мышечная клетка (миоцит);
4 — миофибрилла
Миофибриллы имеют свойство сокращаться и играют главную роль в двигательной функции организма.
Состоят из повторяющихся структурных элементов – саркомеров
Вследствие чередования в саркомерах оптически более и менее плотных поперечных полос образуется поперечная исчерченность миофибрилл, из-за чего скелетная мускулатура называется поперечно - полосатой.
Светлые полосы называют изотропными (І –дисками), темные - анизотропными (А - дисками).
Оптическая неоднородность дисков обусловлена
их различным строением и белковым составом.
І - диски делятся пополам поперечными Z - пластинами, которые одновременно являются границами саркомеров.
Белки миофибрилл. Миозин.
Содержание миозина в мышцах достигает 60%.
ММ 460 кДа, состоит из 2 тяжелых (Н) и 4 легких (L) цепей.
Миозин имеет фибриллярную и глобулярную часть:
фибриллярная образована 2 α-суперспиралями тяжелых цепей (150 нм),
глобулярная формирует головку, в состав которой входят 2 небольшие цепи, состоящие из 150—190 аминокислот, проявляющих активность АТФ-азы (осуществляют гидролиз АТФ).
Под микроскопом молекулы миозина в мышцах выглядят темной полоской (А- диски).
Белки миофибрилл. Актин.
Состоит из 375 аминокислотных остатков (ММ 42,3 кДа), составляет ~ 15 % мышечного белка.
В растворах с малым содержанием ионов актин содержится
ввиде единичных молекул с шарообразной структурой (G-актин).
В присутствии АТФ и Mg становится полимером и образует
длинные волокна (фибриллярный F-актин).
Соединяясь с другими белками, волокна актина приобретают способность сокращаться, используя энергию, содержащуюся в АТФ.
Под микроскопом более тонкие молекулы актина выглядят светлой полоской (Ι - диски).
Актомиозин – белковый комплекс, состоящий из актина и миозина.
Актомиозин создает волокна, находящиеся в определенном порядке.
Молекулы актина соединяются в 2 цепочки, спирально закрученные друг вокруг друга, составляют тонкую нить.
Тонкая и толстая нити (миозин) расположены параллельно, тонкая нить окружена
3 толстыми, а толстая нить — 6 тонкими.
Миозиновые головки цепляются за тонкие нити.