Det myofilamenter er de kontraktile proteiner i myofibriller, som er de strukturelle enheder af muskelceller, aflange celler, der kaldes muskelfibre.
Muskelfibre og deres komponenter har bestemte navne. F.eks. Er membranen, cytoplasma, mitokondrier og endoplasmatisk retikulum kendt som henholdsvis sarcolemma, sarcoplasma, sarcosomes og sarcoplasmic reticulum..
På samme måde kaldes de kontraktile elementer indeni sammen myofibriller; og de kontraktile proteiner, der udgør myofibriller, kaldes myofilamenter.
Der er to typer myofilamenter: tynd og tyk. De tynde filamenter består hovedsageligt af tre proteiner: F-actin, tropomyosin og troponin. De tykke filamenter består i mellemtiden udelukkende af et andet protein kendt som myosin II.
Ud over disse er der andre proteiner forbundet med både tykke og tynde filamenter, men disse har ikke kontraktile funktioner, men snarere strukturelle, blandt hvilke er, for at nævne nogle få, titin og nebulin.
Artikelindeks
Det særlige arrangement af myofilamenterne, der udgør myofibrillerne, giver anledning til to typer muskelfibre: stribede muskelfibre og glatte muskelfibre.
Strierede muskelfibre viser, når de undersøges under et lysmikroskop, et mønster af strimler eller tværgående bånd, der gentages gennem hele deres overflade, og som giver navnet på den stribede muskel til den muskel, der indeholder dem. Der er to typer stribede muskelfibre, skelet og hjerte.
Muskelfibre, der ikke viser dette mønster af tværgående bånd, kaldes glatte fibre. Det er dem, der udgør musklerne i de vaskulære vægge og indvoldene.
Disse myofilamenter er sammensat af F actin og to associerede proteiner: tropomyosin og troponin, som har regulerende funktioner..
F actin, eller filamentøs actin, er en polymer af et andet mindre kugleprotein kaldet G actin eller kugleformet actin, på omkring 42 kDa i molekylvægt. Det har et bindingssted for myosin, og det er arrangeret ved at danne to kæder arrangeret som en dobbelt helix sammensat af ca. 13 monomer pr. Omdrejning..
F-actin filamenter er kendetegnet ved at have to poler: en positiv, rettet mod Z-skiven, og den anden negativ, placeret mod midten af sarkomeren.
Tropomyosin består også af en dobbelt-helix-polypeptid-dobbeltkæde. Det er et 64 kDa protein, der danner filamenter, der er placeret i rillerne efterladt af de dobbelte helix-kæder i de tynde F-actin-filamenter, som om de “fylder” de tomme rum i helixen.
I hvile dækker tropomyosin eller "dækker" bindingsstederne for actin for myosin, hvilket forhindrer interaktionen mellem begge proteiner, hvilket er årsagen til muskelsammentrækning. Omkring hver tynde glødetråd og ca. 25-30 m fra starten af hvert tropomyosin er der et andet protein kaldet troponin.
Troponin (Tn) er et proteinkompleks sammensat af tre kugleformede polypeptidunderenheder kaldet troponin T, C og I. Hvert tropomyosinmolekyle har et tilknyttet troponin-kompleks, der regulerer det, og sammen er de ansvarlige for reguleringen af initiering og afslutning af muskelsammentrækning..
De tykke filamenter er polymerer af myosin II, der vejer 510 kDa og består af to tunge kæder på hver 222 kDa og fire lette kæder. Lette kæder er af to typer: 18 kDa vigtige lette kæder og 22 kDa regulerende lette kæder..
Hver myosin II tunge kæde er i form af en stang med et lille kugleformet hoved ved sin ende, der projicerer næsten 90⁰ og har to bindingssteder, et til actin og et til ATP. Dette er grunden til, at disse proteiner hører til ATPase-familien..
En tyk glødetråd består af mere end 200 myosin II-molekyler. Kuglehovedet på hvert af disse molekyler fungerer som en "padle" under sammentrækning og skubber det actin, som det er fastgjort til, så det glider mod midten af sarkomeren..
I en skeletstribet muskelfiber optager myofibrillerne det meste af sarkoplasmaet og er arrangeret i langsgående og ordnede samlinger i hele cellen.
I et længdesnit set med et optisk mikroskop observeres lysbånd kaldet bånd I og mørke bånd kaldet bånd A. Disse bånd svarer til det ordnede arrangement af myofibrillerne og derfor af de myofilamenter, der komponerer dem..
I midten af bånd I er der en mørk og tynd linje kaldet Line eller Z Disk. Centeret for hvert bånd A har et lysere område kendt som Bånd H, som er delt centralt af en mørkere linje kaldet linje M.
Afgrænset mellem to Z-linjer beskrives en struktur kaldet sarcomere, som er den funktionelle enhed af skeletmuskulaturen. En sarkomer er sammensat af kontraktile myofilamenter arrangeret på en ordnet måde i bånd A, H og et hemi-bånd I i hver ende..
I-båndene indeholder kun tynde filamenter, A-båndet indeholder tykke filamenter flettet i deres to ender med fine filamenter, og H-båndet indeholder kun tykke filamenter.
Både tykke og tynde myofilamenter kan ses, når man undersøger en skeletmuskulaturprøve under et elektronmikroskop. Disse siges at "interdigitere" eller "flette sammen" med hinanden i et sekventielt, ordnet og parallelt arrangement..
De tynde filamenter stammer fra Z-skiverne og strækker sig på begge sider i den modsatte retning og mod midten af hver tilstødende sarkomer. Fra Z-skiverne i hver ende af sarcomeren, i afslappet muskel, bevæger actin sig til starten af H-båndet på hver side.
Således optager de tykke myofilamenter det centrale område, der danner de mørke bånd eller A-bånd, i muskelfibre af afslappet skeletmuskulatur; og de tynde filamenter strækker sig på begge sider af sarkomeren uden at nå midten af sarkomeren.
I et tværsnit i det område, hvor de tykke og tynde filamenter overlapper hinanden, kan der ses et sekskantet mønster, der inkluderer det tykke filament i midten og seks tynde filamenter, der omgiver det, og som er placeret i hver af kanterne af sekskanten.
Denne organisering af myofilamenter i sarkomeren bevares af funktionen af en række proteiner associeret med myofilamenter, og som har strukturelle funktioner, blandt hvilke titin, alfa actin, nebulin, myomesin og protein C kan fremhæves..
Når acetylcholin (en neurotransmitter) frigøres i den neuromuskulære plade ved stimulering af en motorneuron, er muskelfiberen ophidset, og spændingsstyrede calciumkanaler i det sarkoplasmatiske retikulum åbner.
Calcium binder til troponin C, og dette forårsager en konformationsændring i tropomyosin, som udsætter de aktive steder for actin og således initierer sammentrækning. Når calciumniveauerne falder, vender tropomyosin tilbage til sin oprindelige position, og sammentrækningen ophører..
Eksponering af actinbindingsstederne for myosin tillader både proteiner at binde og myosin til at skubbe actin mod midten af sarcomeren og glide over myosinet.
Under muskelsammentrækning nærmer Z-linjerne for hver sarkomerer sig mod centrum, nærmer sig M-linjen, øger interdigitationen mellem actin og myosin og reducerer størrelsen på I- og H.-båndene. Graden af afkortning afhænger af opsummeringen af afkortningen af hver af sarkomererne i den kontraherede muskel.
Endnu ingen kommentarer