A sarkoméra nebo sarkomera je základní funkční jednotka kosterního svalu, tj. kosterního a srdečního svalu. Kosterní sval je typ svalu, který se používá při dobrovolném pohybu a srdeční sval je sval, který je součástí srdce..
Říkat, že sarkomera je funkční jednotka, znamená, že všechny komponenty nezbytné pro kontrakci jsou obsaženy v každé sarkoméře. Ve skutečnosti je kosterní sval tvořen miliony drobných sarkomér, které se jednotlivě zkracují s každou svalovou kontrakcí..
V tom spočívá hlavní účel sarkomery. Sarcomeres jsou schopny zahájit velké pohyby sjednocením kontraktů. Jeho jedinečná struktura umožňuje těmto malým jednotkám koordinovat svalové kontrakce.
Ve skutečnosti jsou kontraktilní vlastnosti svalu určující charakteristikou zvířat, protože pohyb zvířat je pozoruhodně plynulý a složitý. Lokomotiva vyžaduje změnu délky svalu, jak se sval ohýbá, což vyžaduje molekulární strukturu, která umožňuje zkrácení svalu..
Pokud je tkáň kosterního svalstva pečlivě prozkoumána, je pozorován pruhovaný vzhled zvaný pruhování. Tyto „pruhy“ představují vzorec střídajících se pásů, světlých a tmavých, odpovídajících různým proteinovým vláknům. To znamená, že tyto pruhy jsou tvořeny propletenými proteinovými vlákny, která tvoří každou sarkomeru..
Svalová vlákna jsou tvořena stovkami až tisíci kontraktilních organel nazývaných myofibrily; Tyto myofibrily jsou uspořádány paralelně a tvoří svalovou tkáň. Samotné myofibrily jsou však v podstatě polymery, tj. Opakující se jednotky sarkomér..
Myofibrily jsou dlouhé vláknité struktury a jsou vyrobeny ze dvou typů bílkovinných vláken, které jsou naskládány na sebe..
Myosin je tlusté vlákno s kulovou hlavou a aktin je tenčí vlákno, které interaguje s myosinem během procesu svalové kontrakce..
Daný myofibril obsahuje přibližně 10 000 sarkomér, z nichž každá má délku přibližně 3 mikrony. Ačkoli je každá sarkoméra malá, několik agregovaných sarkomér se rozprostírá po délce svalového vlákna.
Každá sarkomera se skládá z tlustých a tenkých svazků výše zmíněných proteinů, které se společně nazývají myofilamenty..
Zvětšením části myofilamentů lze identifikovat molekuly, které je tvoří. Hustá vlákna jsou vyrobena z myosinu, zatímco jemná vlákna jsou z aktinu.
Aktin a myosin jsou kontraktilní proteiny, které při vzájemné interakci způsobují zkracování svalů. Tenká vlákna navíc obsahují další proteiny s regulační funkcí zvané troponin a tropomyosin, které regulují interakci mezi kontraktilními proteiny..
Hlavní funkcí sarkomery je umožnit kontrakci svalové buňky. K tomu musí být sarkomera zkrácena v reakci na nervový impuls..
Silná a tenká vlákna se nezkrátí, ale místo toho se klouzají kolem sebe, což způsobí, že se sarkoméra zkrátí, zatímco vlákna zůstanou stejné délky. Tento proces je znám jako model klouzavého vlákna svalové kontrakce..
Klouzání vlákna vytváří svalové napětí, což je nepochybně hlavní přínos sarkomery. Tato akce dodává svalům jejich fyzickou sílu..
Rychlou analogií je způsob, jakým lze dlouhý žebřík vysunout nebo složit podle našich potřeb, aniž by došlo ke fyzickému zkrácení jeho kovových částí..
Naštěstí nedávný výzkum nabízí dobrou představu o tom, jak tento lístek funguje. Teorie posuvných vláken byla upravena tak, aby zahrnovala, jak je myosin schopen natáhnout aktin a zkrátit tak délku sarkomery..
V této teorii se kulová hlava myosinu nachází poblíž aktinu v oblasti zvané oblast S1. Tato oblast je bohatá na kloubové segmenty, které se mohou ohýbat a tím usnadňovat kontrakci..
Ohýbání S1 může být klíčem k pochopení toho, jak je myosin schopen „kráčet“ po aktinových vláknech. Toho je dosaženo cykly vázání, kontrakce a konečného uvolňování fragmentu myosinu S1..
Když se myosin a aktin spojí, vytvoří rozšíření nazývané „zkřížené můstky“. Tyto příčné můstky lze tvořit a rozbíjet v přítomnosti (nebo nepřítomnosti) ATP, což je energetická molekula, která umožňuje kontrakci..
Když se ATP váže na aktinové vlákno, přesune jej do polohy, která odhaluje jeho vazebné místo pro myosin. To umožňuje, aby se kulová hlava myosinu navázala na toto místo a vytvořila křížový můstek..
Tato vazba způsobí disociaci fosfátové skupiny ATP, a tak myosin zahájí svoji funkci. Myosin poté přejde do stavu s nižší energií, kde lze sarkomeru zkrátit..
K rozbití křížového můstku a umožnění myosinu vázat se znovu na aktin v dalším cyklu je nezbytná vazba další molekuly ATP na myosin. To znamená, že molekula ATP je nezbytná jak pro kontrakci, tak pro relaxaci..
Histologické řezy svalu ukazují anatomické rysy sarkomér. Hustá vlákna, složená z myosinu, jsou viditelná a jsou reprezentována jako pás A sarkomery.
Tenká vlákna, vyrobená z aktinu, se vážou na protein v disku Z (neboli linii Z) nazývaný alfa-aktinin a jsou přítomna po celé délce pruhu I a části pásu A.
Oblast, kde se silná a tenká vlákna překrývají, má hustý vzhled, protože mezi vlákny je malý prostor. Tato oblast, kde se tenká a silná vlákna překrývají, je velmi důležitá pro svalovou kontrakci, protože je to místo, kde začíná pohyb vlákna..
Tenká vlákna se plně neroztahují do pásů A, takže zůstávají v centrální oblasti pásu A, která obsahuje pouze silná vlákna. Tato centrální oblast pásma A se jeví o něco světlejší než zbytek pásma A a nazývá se zóna H.
Střed H zóny má svislou čáru zvanou M čára, kde doplňkové proteiny drží tlustá vlákna pohromadě..
Níže jsou shrnuty hlavní složky histologie sarkomery:
Silná vláknová zóna, složená z proteinů myosinu.
Centrální pásmo A, bez překrývajících se aktinových proteinů, když je sval uvolněný.
Tenká vláknová zóna, složená z proteinů aktinu (bez myosinu).
Jsou to hranice mezi sousedními sarkomery, tvořené proteiny vázajícími aktin kolmo na sarkomeru..
Centrální zóna tvořená doplňkovými proteiny. Jsou umístěny ve středu silného myosinového vlákna, kolmo na sarkomeru.
Jak již bylo zmíněno dříve, ke kontrakci dochází, když silná vlákna klouzají po tenkých vláknech v rychlém sledu, aby se zkrátily myofibrily. Je však důležité si uvědomit, že samotná myofilamenta se nesmršťují; je to posuvná akce, která jim dává sílu zkrátit nebo prodloužit.
Zatím žádné komentáře