КЛЕТКИ, БЕЛКИ И САРКОМЕРЫ.
Саркомер — базовая сократительная единица поперечнополосатых мышц, представляющая собой комплекс нескольких белков, состоящий из трёх разных систем волокон. Из саркомеров состоят миофибриллы. Саркомер - это участок миофибриллы между двумя соседними Z-линиями, структурно-функциональная единица поперечнополосатой мышечной ткани и других ее составляющих компонентов.
В разговорах о мышцах мы частенько воспринимаем их в контексте бицепсов, трицепсов, грудных мышц и квадрицепсов, и игнорируем тот факт, что в человеческом теле существует более одного типа мышечных клеток. И уж тем более не знаем, что существует три типа мышечных клеток:
- Клетки скелетных мышц управляют движением и формируют наше физическое тело.
- Клетки сердечной мышцы создают ритмичные и постоянные сокращения сердца для циркуляции крови.
- Гладкомышечные клетки, типичные для сосудистых стенок, стенок кишечника и матки, действуют медленно, создавая движение вдоль трубчатых трактов.
Каждый тип клеток обладает характеристиками, которые делают его подходящим для его анатомического расположения и его роли в сокращении или создании силы.
Наиболее очевидные различия между типами клеток связаны с формой и размером.
Гладкомышечные клетки в основном веретенообразные (веретенообразные) и могут быть до 20 мкм в длину (например, в артериолах) и до 500 мкм в длину (например, в стенке матки).
Клетки сердечной мышцы обычно представлены концептуально в виде двухмерных кусочков мозаики, но на самом деле это довольно разнообразные трехмерные клетки длиной около 85 мкм.
Клетки скелетных мышц приблизительно веретенообразные, длинные и волокнистые. Они варьируют в длину от 1000 мкм в мышце стапедиуса(а) до 500 000 мкм в мышце сарториуса(б).
а) Стапедиус - это самая крошечная мышца в среднем ухе. Она имеет длину всего одну треть сантиметра.
б) Портня́жная мы́шца (лат. musculus sartorius) — мышца передней группы бедра. Является наиболее длинной мышцей человеческого организма.
Другое различие заключается в ядрах клеток: гладкие и сердечные мышечные клетки имеют по одному ядру на клетку, а скелетные мышечные клетки-многоядерные. В скелетной мышце имеется около пяти ядер на 100 мкм длины клетки.
Внутри каждого типа мышечных клеток находится набор химических веществ, которые взаимодействуют и становятся биологическими двигателями. Эти химические вещества взаимодействуют, создают силу, и если сила достаточно велика, создают движение. В основе этих микромоторов лежат два сократительных белка-актин и миозин. Эти миофиламенты дифференцированно расположены в клеточных типах. В гладкой мускулатуре нити распределены в виде сетки по всей клетке, а концы нитей прикреплены к плотным телам, связанным с клеточной мембраной.
В частности, в скелетной мышце и в меньшей степени в сердечной мышце актиновые и миозиновые нити расположены линейно, что придает мышце полосатый вид. Это происходит от физических структур миозина, очень большого и толстого белка с шаровидным концом, и актина, более тонкого и линейного белка. Миозин - это димер, образованный из двух отдельных миозиновых белков, связанных вместе. Актин-это полимер, образованный из множества молекул актина, нанизанных вместе вдоль цепи. Два набора миофиламентов, один толстый, а другой тонкий, расположены в чередующихся линиях, разделенных пространством, разделенным структурным белком, называемым миомезином. Миозин удерживается на месте титином (другим специализированным белком). Каждый набор миофиламентов актина связан с другим структурным белком, называемым Альфа-актинином. Эта Сложная структурно-функциональная единица известна как саркомер. Химические взаимодействия толстых и тонких нитей в контексте соответствующей структурной структуры белка непосредственно создают мышечное сокращение.
Длина отдельного саркомера составляет от 2,5 до 3,0 мкм. Миофибрилла формируется из последовательности саркомеров. Одна клетка широчайшей мышцы спины будет иметь около 100 000 саркомеров, ориентированных в последовательности. Скелетные мышечные волокна состоят из пучка миофибрилл.
