miyofibril - Myofibril
| miyofibril | |
|---|---|
Sağ üstte etiketlenmiş miyofibriller ile iskelet kası .
| |
| Detaylar | |
| tanımlayıcılar | |
| Latince | miyofibril |
| ağ | D009210 |
| NS | H2.00.05.0.00007 |
|
Mikroanatominin anatomik terimleri | |
Bir miyofibril ( kas fibrili veya sarkostil olarak da bilinir ), bir kas hücresinin çubuk benzeri bir organelidir. Kaslar, çizgili kastaki kas lifleri olarak bilinen miyosit adı verilen tübüler hücrelerden oluşur ve bu hücreler sırayla birçok miyofibril zinciri içerir. Miyogenez olarak bilinen bir süreçte embriyonik gelişim sırasında oluşturulurlar .
Miyofibriller, aktin , miyozin ve titin gibi uzun proteinlerden ve bunları bir arada tutan diğer proteinlerden oluşur. Bu proteinler olarak adlandırılan kalın ve ince filamanlar halinde düzenlenir myofilaments adı bölümlerde myofibril uzunluğu boyunca tekrar, sarkomerlerden . Kaslar sözleşme ile kalın (miyozin) kayar ve ince (aktin) filamanlar, birbiri boyunca.
Yapı
Miyofibrillerin filamentleri, miyofilamentler , kalın ve ince olmak üzere iki tipten oluşur:
- İnce filamanlar temel olarak protein oluşur aktin ile sarılan, nebulin filamentler. Aktin, filamentlere polimerize edildiğinde, miyozin filamentlerinin hareket üretmek için "tırmandığı" "merdiveni" oluşturur.
- Kalın filamentler öncelikle protein oluşur miyozin tarafından yerinde tutulur, Titin filamentler. Miyozin, kuvvet oluşumundan sorumludur. Hem ATP hem de aktin bağlanma bölgelerine sahip küresel bir baş ve miyozin filamentlerine polimerizasyonunda yer alan uzun bir kuyruktan oluşur.
Aktin ve miyozinden oluşan protein kompleksine bazen "aktinomyozin" denir.
İskelet ve kalp kası gibi çizgili kaslarda, aktin ve miyozin filamentlerinin her biri, birkaç mikrometre mertebesinde, uzun kas hücresinin uzunluğundan çok daha az (insan durumunda birkaç milimetre) belirli ve sabit bir uzunluğa sahiptir. iskelet kası hücreleri). Filamentler, miyofibrilin uzunluğu boyunca tekrarlanan alt birimler halinde düzenlenir. Bu alt birimlere sarkomer denir . Kas hücresi, hücrenin uzun ekseninde birbirine paralel uzanan miyofibrillerle neredeyse doludur. Bir miyofibrilin sarkomerik alt birimleri, yanındaki miyofibrillerinkilerle neredeyse mükemmel bir hizadadır. Bu hizalama, hücrenin çizgili veya çizgili görünmesine neden olan belirli optik özelliklere yol açar. Olarak düz kas hücreleri, bu hizalama, yoktur, bu nedenle belirgin bir çizgiler vardır ve hücreler düzgün olarak adlandırılır. Et kesimlerinde olduğu gibi belirli açılarda açığa çıkan kas hücreleri , fibrillerin ve sarkomerlerin bu periyodik hizalanması nedeniyle yapısal renklenme veya yanardönerlik gösterebilir .
Dış görünüş
Sarkomerin çeşitli alt bölgelerinin adları, ışık mikroskobunda bakıldığında nispeten daha açık veya daha koyu görünümlerine dayanmaktadır. Her sarkomer, Z-diskleri veya Z-çizgileri (Almanca zwischen arasında anlamına gelen) adı verilen çok koyu renkli iki bantla sınırlandırılmıştır . Bu Z diskleri, ışığın geçişine kolayca izin vermeyen yoğun protein diskleridir. T-tübül bu alanda bulunur. Z-diskleri arasındaki alan ayrıca her iki uçta I-bantları olarak adlandırılan daha açık renkli bantlara ve ortadaki A bandı olarak adlandırılan daha koyu, grimsi bir banta bölünmüştür.
I bantları daha açık görünür çünkü sarkomerin bu bölgeleri esas olarak daha küçük çapları aralarında ışığın geçişine izin veren ince aktin filamentlerini içerir. A bandı ise çoğunlukla , daha büyük çapları ışığın geçişini kısıtlayan miyozin filamentleri içerir . Polarize ışık mikroskobu ile gösterildiği gibi canlı kasın optik özelliklerine atıfta bulunan A anizotropik ve I izotropik anlamına gelir .
A bandının I bantlarına bitişik kısımları hem aktin hem de miyozin filamentleri tarafından işgal edilir (yukarıda açıklandığı gibi burada iç içe geçerler). Ayrıca A bandı içinde, kas gevşemiş durumdayken hiçbir aktin/miyozin örtüşmesinin olmadığı H bölgesi (Almanca helle'den , parlak anlamına gelir) olarak adlandırılan nispeten daha parlak bir merkezi bölge bulunur . Son olarak, H-bölgesi, M-çizgisi ( orta anlamına gelen Alman mittelinden ) olarak adlandırılan karanlık bir merkezi çizgi ile ikiye bölünmüştür .
Gelişim
Elektron mikroskobu kullanılarak 12 günlük bir civciv embriyosunda gelişen bacak kasının incelenmesi, miyofibrillerin gelişimi için bir mekanizma önermektedir. Gelişmekte olan kas hücreleri , çapı 160-170 A olan kalın (miyozin) filamentler ve 60-70 A çapında olan ince (aktin) filamentleri içerir. Genç miyolifler 7:1 oranında ince ve kalın filamentler içerir. Alt sarkolemmal konumlardaki kas hücrelerinin uzun ekseni boyunca , serbest miyofilamentler hizalanır ve altıgen olarak paketlenmiş diziler halinde toplanır. Bu agregalar, Z bandı veya M bant malzemesinin varlığından bağımsız olarak oluşur. Aktin ve miyozin monomerlerinin üçüncül yapıları, filamentlerde toplanacak hücrenin iyonik gücü ve ATP konsantrasyonu ile ilgili tüm "bilgileri" içerdiğinden, kümelenme kendiliğinden gerçekleşir.
İşlev
Miyosin kafaları ile çapraz köprüler oluşturan aktin myofilaments; aktin boyunca 'kürek çekme' eylemi gerçekleştirdikleri yer burasıdır. Kas lifi gevşediğinde (kasılmadan önce), miyozin başında ADP ve ona bağlı fosfat bulunur.
Bir sinir uyarısı geldiğinde Ca2 + iyonları troponinin şekil değiştirmesine neden olur ; bu, troponin + tropomiyozin kompleksini uzaklaştırarak miyozin bağlanma bölgelerini açık bırakır.
Miyozin başı şimdi aktin miyofilamentine bağlanır. Miyozin miyofilamentinin başındaki enerji, aktini geçmişe kaydıran başı hareket ettirir; dolayısıyla ADP serbest bırakılır.
ATP kendini gösterir (kalsiyum iyonlarının mevcudiyeti miyozinin ATPazını aktive ettiğinden) ve miyozin başları ATP'yi almak için aktin ile bağlantısını keser. ATP daha sonra ADP ve fosfata parçalanır. Enerji, daha sonraki hareketlerde kullanılmak üzere miyozin başında serbest bırakılır ve depolanır. Miyozin başları şimdi dik, rahat pozisyonlarına geri döner. Kalsiyum varsa, işlem tekrarlanır.
Bir kas kasıldığında aktin, aktin ve miyozin filamentleri tamamen örtüşene kadar miyozin boyunca sarkomerin merkezine doğru çekilir . Aktin ve miyozin filamentlerinin artan örtüşmesi nedeniyle H bölgesi küçülür ve küçülür ve kas kısalır. Böylece kas tamamen kasıldığında H bölgesi artık görünmez. Aktin ve miyozin filamentlerinin kendilerinin uzunluklarını değiştirmediğini, bunun yerine birbirinin üzerinden kaydığını unutmayın. Bu, kas kasılmasının kayan filament teorisi olarak bilinir .