Организация миофибрилл
В скелетной и сердечной мышечных тканях сокращение обеспечивают длинные органеллы — миофибриллы. Они располагаются параллельно длинной оси волокна или клетки и тянутся на всю ее длину.
- В сердечной мышце миофибриллы занимают от 40% объема цитоплазмы (саркоплазмы), а их количество исчисляется сотнями в одном кардиомиоците.
- В скелетной мышце они занимают до 70% объема, и в одном мышечном волокне (миосимпласте) их может быть до 1400.
Поперечная исчерченность и границы саркомера
Характерный оптический эффект поперечной исчерченности возникает благодаря строго упорядоченному строению миофибрилл. Вдоль органеллы чередуются участки разной плотности:
- Светлые полосы — I-диски.
- Темные полосы — A-диски.
Поскольку в соседних параллельных миофибриллах эти зоны совпадают, все мышечное волокно выглядит исчерченным. Точно посередине светлого I-диска проходит темная граница — Z-линия (телофрагма). Отрезок миофибриллы, заключенный между двумя смежными Z-линиями, и является саркомером.
Ультраструктура и механизм сокращения
Каждый саркомер содержит тысячи продольно ориентированных белковых нитей — миофиламентов. Они делятся на два типа:
- Тонкие (актиновые).
- Толстые (миозиновые).
В состоянии покоя миофиламенты распределены неравномерно, что и создает видимые диски. По краям саркомера, у Z-линий, находятся только тонкие нити. В центре сосредоточены только толстые. Между этими областями есть участки перекрытия, где оба типа нитей находятся вместе.
Механизм сокращения заключается во взаимном скольжении (вдвигании) актиновых и миозиновых филаментов. Зона их перекрытия увеличивается, в результате чего саркомер становится короче. Укорочение тысяч саркомеров вдоль одной миофибриллы приводит к сокращению всей мышцы.
Коротко: ответы на вопросы по теме
Как называется линия, проходящая посередине темного A-диска саркомера?
Линия, проходящая посередине темного диска A, называется мезофрагмой, или M-линией. В этой области срединная часть толстых миозиновых нитей фиксируется M-белком. Длина толстых нитей определяет ширину темного диска A.
Как называется зона в центре саркомера, содержащая только толстые миозиновые филаменты?
Зона в центре саркомера, содержащая только толстые миозиновые филаменты, называется H-зоной. Она располагается в самом центре темного диска А. Формирование данного промежутка обусловлено тем, что концы тонких актиновых нитей, направленные навстречу друг другу от соседних Z-линий, не смыкаются в центре саркомера. Это обеспечивает оптическую неоднородность волокна.
Какие регуляторные белки входят в состав тонких миофиламентов, помимо актина?
В состав тонких миофиламентов, помимо актина, входят регуляторные белки тропонин и тропомиозин. Они располагаются на поверхности актина:
- Тропомиозин — образует тонкие нити и закрывает активные участки актина в покое.
- Тропонин — заканчивает нити тропомиозина и физически управляет его положением.
Вместе эти белки формируют единый комплекс, который в расслабленном состоянии мышечного волокна блокирует активные центры актина и препятствует взаимодействию с миозиновыми головками.
Чтобы запомнить, какие нити тонкие, а какие толстые: АкТин — Тонкий, МиОзин — Объемный (толстый).
Вопросы с занятий и экзамена
Что ограничивает саркомер?
Саркомер находится между двумя соседними Z-линиями (телофрагмами).
Какие структуры образуют светлые и темные диски?
Светлые участки (I-диски) образованы тонкими (актиновыми) миофиламентами, а темные (A-диски) — толстыми (миозиновыми).
Укорачиваются ли сами миофиламенты при мышечном сокращении?
Нет, сами белковые нити не меняют длину. Сокращение саркомера происходит за счет их скольжения относительно друг друга.
Что ещё разобрать по теме
- Структурная организация мышечного волокна (миосимпласта и сателлитоцитов)
- Особенности строения функциональных волокон миокарда
- Эмбриональное развитие скелетной и сердечной мышечных тканей
- Различия в регуляции соматической и вегетативной нервными системами
Разберите тему целиком в курсе «Гистология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Саркомер» и ещё 3 438 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 137 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Мышечные ткани»
Бесплатные видеоуроки: гистологияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.