23.05.2012 – Wykład 14
TEMAT: TKANKA MIĘŚNIOWA
Tkanka mięśniowa:
Funkcje:
- kurczliwość – zdolność do skracania i generowania sił pozwalającej wykonywać pracę,
- pobudliwość (reagowanie na bodźce),
- elastyczność – zdolność powrotu do pierwotnego kształtu po rozciągnięciu,
- rozciągliwość – wydłużanie bez uszkodzenia włókna mięśniowego,
Sygnały wywołujące skurcz:
a) nerwowe,
b) hormonalne,
c) mechaniczne
Aparat kurczliwy tworzą włókienka białkowe cytoszkieletu
Wyrózniamy:
a) miofilamenty cienkie – zbudowane z białka aktyny
b) miofilamenty grube – zbudowane z miozyny
Miofilamenty nie kurczą się, ale wykorzystując energię ATP przsuwają się względem siebie pociągając błonę komórkową – skurcz
Miozyna I – składa się z 1 krótkiego łańcucha zaopatrzonego w pojedynczą główkę, występuje w wielu typach komórek. Bierze udział w transporcie wewnatrzkomórkowym.
Miozyna II – białko występujące w komórkach mięśniowych. Składa się z 2 łańcuchów polipeptydowych (ciężkie) – zwiniętych względem siebie. Każdy łańcuch zakończony główką (łańcuch lekki).
Głowy miozyny mają strukturę globularną, dwie głowy miozyny tworzą tzw. mostek poprzeczny – bardzo ważny element biorący udział w skurczu. Poprzez te główki (mostki) łączą się filamenty miozyny z filamentami aktyny. Na głowach cząsteczki miozyny znajdują się miejsca wiązania aktyny i ATP. Na skurcz mięśnia składa się wiele tzn. cykli mostka.
Mostki poprzeczne – odcinki globularne miozyny wchodzące w bezpośrednie reakcje linearnych łańcuchów aktynowych.
W skład pojedynczego niofilamentu grubego wchodzi wiele cząsteczek miozyny (ok. 400 cząsteczek). W komórkach mięśniowych kilkaset cząsteczek miozyny tworzy miofilament układając się w ten sposób, że ich fragmenty (…?)
Aktyna – jest utworzona z cząteczek globularnych i z nich na skutek polimeryzacji tworzy się układ fibrylarny; dwa łańcuchy polipeptydowe aktyny skręcają się w miofilament cienki
Tropomiozyna – składa się z 2 łańcuchów polipeptydowych skęconych względem siebie na kształt helisy
Troponina – kompleks białka globularnego wiążącego się z tropomiozyną i miofilamentem cienkim
We włóknach mięśniowych stabilizacja filamentów kurczliwych jest związana z szeregiem innych białek:
- desmina – utrzymuje poprzedne prążkowanie w miofibrylach; układ niezmiernie regularny i do tego potrzeba dodatkowych białek podtrzymujących
- destrafina – białko łączoące alfa-aktynicę błoną graniczną Z z komlepksem glikoproteinowym, a ten łączy dalej z elementami dprężystymi macierzy pozakomórkowej
- białka podporowe sarkomeru;
- alfa-aktynina – wchodzi w skład błony granicznej Z i umożlwia zakotwiczenie do niej aktyny, konektyny (tininy)
– konetyna – jednym końcem zakotwiczona w błonie Z a drugim w prążku M
- nebulina owija się w okół aktyny utrzymując jej stałą długość
Etapy powstawania skurczu:
-sygnał z układu nerwowego
-powoduje pobudzenie błony komórkowej kom. mięśniowej – pobudzenie potencjału czynnościowego
-pobudzenie przenosi się na kanaliki poprzeczne
- przeniesienie sygnału do retikulum sarkoplazmatycznego
-uwolnienie jonów wapnia do cytoplazmy
-powiązanie jonów wapnia z troponiną, która wpływa na przemieszczenie tropomiozyny
-główka miozyny wchodzi w reakcję z elementem aktynowym, który powoduje skurcz – jest to efekt kilku cyklów mostka
SKURCZ
po związaniu jonów wapnia przez troponinę C zmienia się jej konformacja a ro powoduje wciśnięcie w głąb cząsteczki tropomiozyny główki miozyny wiązą się z aktyną
Rozkurcz – odizolowanie główki miozyny przez główkę tropomiozyny; przerwanie połączenia główki miozyny z aktyną
Skurcz mięśnia – mechanizm ślizgu
skurcz jest spowodowany cyklicznym przyłączanie i odłączaniem cienkiego filamentu
w stanie spoczynku kulste główki miozyny ma przyłączoną cząsteczkę ADP. Troponina i tropomiozyna w cienkich filamentach
Podczas akywacji wkłókna mięśniowego uwolniowy jon wapnia przyłącza się do filamentu tropomiozyny
Idź pani w chuj. J
Przyłączona główka miozyny wykonuje obrót.
Przerwanie wiązania między aktyną i miozyną.
Tkanka mięsniowa:
rodzaje
1) szkieletowa
2) gładka
3) sercowa
Gładka – błony mięśniowe narządów wewnętrznych, macicy, naczynia, drogi oddechowe,m pęcherzyk żółciowy; mogą wytępować pojedynczo lub tworzyć większe skupiska w postacie błon; sa one wyg=dłużone, wrzecionowate, w cytoplazmie komórek oprócz jądra znjadują się elementy cytoszkieletu tworzącego „kratę” – jest to związane z innym sposobem lokalizacji włókien cytoszkieletu; aparat kurczliwy ma układ sieciowaty
jednojądrzaste, jądro ułożone centralnie
w sarkoplazmie liczne filamenty desminowe stabilizujące położenie ciałek gęstych
unerwione przez nn. współczulne i przywspółczulne
komórka kurczy się objętościowo a nie liniowo
ciałka gęste – zbudowane z alfa-aktyniny. Jedne z nich są związane z błoną komórkową a drugie występują w cytoplazmie. Obydwa rodzaje ciełek podobne są do linii Z mięsni poprzecznie proązkowanych. Mięśnie gładkie sytetyzują kol,agen, elastynę i proteoglikany.
Ciałka gęste:
-owalny kształt,
-średnica 0,3 – 3 un
-zawierają białka wiążące się w aktnie
Kom. gładkie
występują w zespołach trworząc:
-pęczki
-błony
-skurcz wolny, długotrwały, niezależny od naszej woli.
-nioe mają sarkomerów
-wśród nich mogą być komórki rozrusznikowe generujące pobudzenie, np. w ścianach naczyń krwionośnych
Bodziec nerwowy lub hormonalny -> wzrost stężenia jonów wapniowych w sarkoplazmie -> uwolnienie jonów wapniowych z siateczki
Jak to działa?
skurcz indukowany jest [rzez napływ janów wapnia do wnętrza komówki, które następnie łączą się z białkiem kalmoduliną
kompleks wapń-kalmodulina łączy się i aktywuje kinazę
Składa się głównie z wydłużonych komórek, które stanowią miąższ narządu, jakim jest miesień. Komórki mięśniowe otoczone są blaszką podstawną. Komórki te mają właściwości skurczowo – rozkurczowe. W skład mięśnia oprócz komórek mięśniowych wchodzi tkanka łączna, włókna nerwowe oraz naczynia krwionośne i limfatyczne.
Wyróżniamy w zależności od funkcji i budowy:
1) Tkankę mięśniową poprzecznie prążkowaną
2) Tkankę mięśniową gładką
3) Tkankę mięśniową poprzecznie prążkowaną sercową
4) Tkankę przewodowo-mięśniową, tworzącą układ przewodzący w mięśniu sercowym. Jest odmiana tkanki mięśniowej sercowej wyspecjalizowana w kierunku wytwarzania i rozprowadzania bodźców. Mówi się że to rodzaj tkanki mięśniowej gładkiej ale raczej jest równorzędna.
· Białkami tymi są aktyna – tworząca miofilamenty cienkie, miozyna II – tworząca miofilamenty grube, tropomina i tropomiozyna – białka regulatorowe oraz białka strukturalne utrzymujące we właściwym położeniu miofilamenty – tityna, nebulina, białko m, desmina, dystofina, a-aktynina
· AKTYNA – białko globularne (aktyna G) dające łańcuchy fibrylarne (aktyna F), dwa łańcuchy polipeptydowe tworzą spiralę i każda cząsteczka aktyny G ma miejsce wiążące miozynę
· MIOZYNA – w mięśniach zazwyczaj jako miozyna II, składa się z dwóch łańcuchów polipeptydowych, nazywanych łańcuchami ciężkimi które tworzą helisę, kążdy łańcuch ciężki kończy się główką mającą aktywność ATP-azy, główki tworzą łańcuchy lekkie, w mięśniach układają się w pęczki tworząc mikrofilamenty grube
· TROPOMIOZYNA – białko fibrylarne złożone z dwóch łańcuchów polipeptydowych tworzących helisę
· TROPONINA – wiąże się z tropomiozyną i miofilamentem cienkim, składa się z jednostki C wiążącej Ca2+, jednostki I która hamuje wiązanie aktyny do miozyny i T, która się wiąże z tropomiozyną
· TITYNA – nadaje sarkomerom sprężystość i utrzymuje położenie miofilamentów grubych
MECHANIZM SKURCZU
· W stanie rozkurczu główki miozyny wiążące ATP są ustawione prostopadle do miofilamentu aktynowego. Miejsca wiązania miozyny w aktynie są zasłonięte przez tropomiozynę
· Sygnał do skurczu to depolaryzacja sarkolemy kanalików T, zmienia to kształt białka błonowego czyli receptora dihydropirydonowego co z kolei wpływa na receptor rianodynowy
· Otwierają się kanały dla jonów Ca, które przenikają do cytosolu i wiążą się z troponiną przez co zmieniają jej konformację przez co wciskają tropiomiozynę w dno rowka miofilamentu aktyny
· Odsłaniają się miejsca wiązania miozyny i po połączeniu z aktyną uaktywnia się ich czynność ATP-azowa
· Po przyłączeniu się ATP do główki miozyny następuje odłączenie aktyny i miozyny – komórka zaczyna się rozkuczać – bierze w tym procesie udział NO
· No pobudza cyklazę guanylową do wytwarzania cGMP które zmniejsza stężenie Ca
· Serie występujących po sobie mikroskurczów prowadzi do znacznego przesuwania się wobec siebie miofilamentów aktynowych względem miozynowych. Skraca to prążek I i prążek H przez co i cały sarkomer. Prowadzi to do skrócenia całej komórki mięśniowej
· Energia potrzebna do skurczu jest zawarta w postaci ATP i fosfokreatyny, może powstawać w mitochondriach – w stanie spoczynku powstaje w czasie tlenowej fosforylacji a w mięśniach pracujących w czasie glikolizy
2
que-hiciste