Читайте также:
|
В организме человека различают три типа мышц: поперечно - полосатые (скелетные), гладкие и сердечная (миокард).
Гладкие мышцы построены из одноядерных клеток и включены в состав дермы, стенок полых органов и кровеносных сосудов. Сокращаются они медленно и несильно, но долго могут находиться в тонусе. Их называют «непроизвольными», так как сознанием они не контролируются.
Поперечно – полосатые мышцы имеют многоядерные, сильно вытянутые в длину клетки. Они быстро и мощно сокращаются, но долго в тонусе находиться не могут. Их называют «произвольные», так как они контролируются сознанием.
Сердечная мышца построена из поперечно – полосатой мышечной ткани. Работа сердечной мышцы не подчиняется нашему сознанию.
Каждая поперечно – полосатая мышца состоит из нескольких тысяч мышечных клеток (волокон), имеющих длину от 0,1 до нескольких сантиметров, а толщина от 0,01 до 0,2 мм.
Мышечная клетка содержит полный набор органоидов, характерный для любой живой клетки, и кроме того, имеет органоиды специального назначения – миофибриллы (сократительные волоконца). Рассмотрим строение и функции органоидов, принимающих участие в мышечном сокращении.
Сарколемма – белково – липидная мембрана, ограничивающая мышечную клетку. Ее прочность и эластичность определяется волокнами белков коллагена и эластина, образующими на поверхности волокна густую сеть. Они относятся к белкам стромы – миостроминам. Сарколемма не только отграничивает мышечное волокно от окружающей среды, но и реализует и избирательно регулирует обмен веществ между этой средой и волокном. Мембрана имеет электрический заряд – мембранный потенциал покоя (90-100 мВ), обусловленный разностью концентрации ионов калия между внутренним и внеклеточным пространством мышечного волокна. На поверхности сарколеммы располагаются нервные двигательные окончания и кровеносные капилляры.
Саркоплазма – белковая коллоидная система, заполняющая внутреннее пространство мышечной клетки. Участвует в обмене веществ и в ней располагаются все органоиды.
Саркоплазматический ретикулум (SR) – система трубочек, мембран и пузырьков, которые соединяют все органоиды, участвует в транспорте веществ, распространении возбуждения от сарколеммы внутрь мышечного волокна, депонирует ионы кальция и обеспечивает их движение при сокращении и расслаблении мышцы. На поверхности SR – ретикулума идет синтез белков, жиров и углеводов.
Митохондрии – энергетические станции клетки, работающие в аэробных условиях. Продукт их работы – молекулы АТФ.
Миофибриллы – органоиды, участвующие в сокращении мышечной клетки. Построены они из толстых (миозиновых) и тонких (актиновых) нитей. Толстые нити упорядоченно и свободно лежат в матриксе миофибриллы, многократно повторяясь по ее длине. Концы толстых нитей с обеих сторон заходят в зону тонких нитей на 1/3 их длины. Тонкие нити также лежат упорядоченно, многократно повторяясь по длине миофибриллы, но посередине они пересечены мембраной (Z), которая соединяет их между собой и прикреплена с обеих сторон к оболочке миофибриллы. Расстояние между двумя ближайшими мембранами Z называется саркомер. Это основная сократительная единица миофибриллы.
Длина саркомера обусловлена генетически и в ходе спортивной тренировки любой направленности не изменяется.
По химическому составу мышечная ткань на 72-80\% состоит из воды, 20-28\% приходится на сухой остаток, включающий 16-21\% белков и 3-4\% небелковых (экстрактивных) веществ.
Мышечное сокращение формируется в ответ на нервный импульс и представляет собою довольно сложный механизм, многие тонкости которого все еще требуют уточнений.
При прекращении поступления двигательных импульсов, как и в промежутках между ними, миозин теряет свои эластические свойства, нарушается связь между миозином и актином. Эластические силы стромы, деформированной в момент сокращения, обеспечивают расслабление мышцы. При этом тонкие нити извлекаются из пространства между толстыми нитями и приобретает первоначальную длину, линии Z отдаляются друг от друга на прежнее расстояние.
Если расслабление мышцы обеспечивается эластичными силами стромы, то удаление ионов кальция в цистерны ретикулума после прекращения двигательного импульса требует значительных энерготрат. Так как удаление ионов кальция происходит в сторону более высокой концетрации, т.е. против осмотического градиента, то на удаление каждого иона кальция затрачивается две молекулы АТФ.
Структурная организация сократительных белков. Белковые молекулы представляют собой продукт полимеризации 20 различных мономерных молекул (аминокислот), соединенных не хаотично, а в строгом соответствии с кодом белкового синтеза.
Белки представляют собой сложные полипептиды, в которых отдельные аминокислоты связаны друг с другом пептидными связями, возникающими при взаимодействии α-карбоксильных СООН- и α-NН2-групп аминокислот. На примере взаимодействия аланина и глицина образование пептидной связи и дипептида (с выделением молекулы воды) можно представить следующим уравнением:
Аналогичным способом к дипептиду могут присоединяться и другие аминокислоты с образованием три-, тетра-, пентапептида и т.д. вплоть до крупной молекулы полипептида (белка). Наименование пептидов складывается из названия первой N-концевой аминокислоты со свободной NH3-группой (с окончанием -ил, типичным для ацилов), названий последующих аминокислот (также с окончаниями -ил) и полного названия С-концевой аминокислоты со свободной СООН-группой. Например, пентапептид из 5 аминокислот может быть обозначен полным наименованием: глицил-аланил-серил-цистеинил-аланин, или сокращенно Гли–Ала–Сер–Цис–Ала.
Образование пептидных связей, например, из трех разных аминокислот может быть представлено в виде следующей схемы:
Химический синтез полипептидов и современные физико-химические методы исследования белков полностью подтвердили существование пептидных связей в структуре белка.
Дата добавления: 2015-01-30; просмотров: 112 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |