Изменения в структуре саркомеров при сокращении

В расслабленной миофибрилле концы актиновых нитей (фила- ментов) входят между миозиновыми, в сокращенной зоне перекрытие актиновых и миозиновых нитей увеличиваются, вплоть до полного исчезновения изотропного диска. При сокращении меняется и положение поперечных мостиков — угол между ними и миозиновыми нитями увеличивается, толщина миофибриллы (и всей мышцы) увеличивается. При больших увеличениях видны зигзагообразная структура Z-линий, прикрепляющиеся к ним актиновые нити, а также поперечные мостики (головки и шейки молекул миозина) миозиновых нитей (рис. 3.12).

Схематическое изображение саркомера до (а) и после сокращения (б)

Рис. 3.12. Схематическое изображение саркомера до (а) и после сокращения (б)

Линия Z на поперечном сечении напоминает квадратную решетку, к которой прикрепляются актиновые нити соседних саркомеров мышечного волокна. При этом каждый актиновый филамент одного саркомера соединяется посредством актинина линии Z с четырьмя актиновыми нитями рядом лежащего саркомера. Подходя к линии Z, актиновый филамент разделяется на четыре ножки, которые соединяются с ножками актинового филамента соседнего саркомера.

Измерения длины Л- и 7-дисков саркомера в покоящейся мышце показали, что они одинаковы. Размер толстых нитей при сокращении не меняется. Расстояние между Z-линией и началом ближайшей к ней зоны Я также постоянно, следовательно, размер тонких нитей не меняется. Однако зона Я и 7-диск при сокращении стано-

вятся уже, поскольку в сократившемся волокне толстые и тонкие нити перекрываются в большей мере, чем в покоящейся мышце.

Комплексные ситуационные задания.

  • 1. Приведите классификацию миофибриллярных белков. На долю какого белка приходится около 40 % всех белков мышечной ткани?
  • 2. Охарактеризуйте структуру, строение, размер и три биологически важные функции миозина.
  • 3. Сколько субъединиц в структуре миозина образуют его четвертичную структуру? Опишите каким образом миозин расщепляется на фрагменты при ограниченном протеолизе.
  • 4. Дайте характеристику структуре и биохимическим свойствам ЛММ и ТММ.
  • 5. Докажите, что АТФ-азная активность миозина связана с глобулярной головкой молекулы миозина.
  • 6. Каким образом происходит укладка отдельных молекул миозина в толстые нити? Какое количество молекул миозина формирует толстую нить, какова их ориентация? Как проецируются миозиновые головки на ось волокна?
  • 7. Охарактеризуйте строение и формы актина. Каково содержание актина в миофибриллах?
  • 8. Каков размер фибриллярного актина? Охарактеризуйте диаметр спирали, структуру повторяющихся участков и функции актина.
  • 9. Охарактеризуйте комплекс актомиозина, схему его образования. Верно ли утверждение, что при определенных условиях одновременно с актином может соединяться только одна глобулярная головка миозина?
  • 10. Какова роль белка тропомиозина в процессе мышечного сокращения? Сколько его содержится в мышечной ткани? Опишите его строение, размер.
  • 11. Опишите схему расположения тропомиозина по отношению к акти- новам нитям, его протяженность и отличительную черту аминокислотного состава.
  • 12. Охарактеризуйте строение субъединиц тропонина, их молекулярную массу и функции.
  • 13. Опишите схему расположения тропонина по отношению к актиновам нитям. Что происходит при изменении конформации тропонина?
  • 14. Какую функцию в саркомере выполняет белок коннектин? Где в сар- комере он располагается? На каких этапах созревания мяса и при каких условиях хранения туш он разрушается?
  • 15. Какую функцию в саркомере выполняет белок десмин? Охарактеризуйте его биохимические характеристики.
  • 16. Где в саркомере располагается белок небулин? С какими сократительными белками он взаимодействует и какую функцию выполняет?
  • 17. Где в саркомере располагается белок а-актинин? Почему он имеет такое название? С какими белками в саркомере он взаимодействует? Какова его роль в сокращении мышцы?
  • 18. Где в саркомере располагается белок (1-актинин? Какие процессы в саркомере он регулирует?
  • 19. Где в саркомере локализован М-белок? Что он обеспечивает в саркомере?
  • 20. Где в саркомере локализуется С-белок? При каких условиях он активен, каким эффектом обладает?
  • 21. Дайте определения миофибрилл и саркомера.
  • 22. Из каких сократительных белков состоят толстые нити миофибрилл? Из каких сократительных белков состоят тонкие нити миофибрилл?
  • 23. Что является границей саркомера? Из каких дисков состоит саркомер? Приведите формулу саркомера.
  • 24. Что придает миофибрилле упорядоченная упаковка миофиламентов и почему? В результате чего возникает поперечная исчерченность мышечного волокна?
  • 25. Почему изотропные диски выглядят светлыми? Из каких белков состоит изотропный диск? Что разбивает /-диски пополам?
  • 26. Как называются темные диски саркомера и почему? Вследствие чего происходит раздвоение световых лучей в А-диске?
  • 27. Как распадается световая волна в анизотропном веществе саркомера? Как называется светлая полоса в середине A-диска, состоящая из ЛММ?
  • 28. Как крепятся миозиновые нити в полосе Н саркомера? Что делит саркомер и полосу Ганзена ровно пополам?
  • 29. Почему на краях A-диска имеются более темные зоны?
  • 30. Какую длину и диаметр имеют толстые нити саркомера? Какую длину и диаметр имеют тонкие нити саркомера?
  • 31. Равны ли миозиновые филаменты по длине актиновым нитям?
  • 32. Изменяется ли размер толстых нитей при сокращении? Докажите, что размер тонких нитей при сокращении не изменяется.
  • 33. За счет изменения каких зон в саркомере происходит уменьшение его размеров при сокращении мышцы?
  • 34. Если мышца сокращена, сохраняется ли /-диск? Если мышца сокращена, сохраняется ли А-диск?
  • 35. Каково строение Z-линии саркомера? Опишите особенности соединения актина в области Z-линий саркомера.
  • 36. Что происходит со структурой Z-линий при сокращении саркомеров?
  • 37. Осуществляется ли контакт толстых и тонких нитей саркомера при сокращении мышцы?

Тема 4

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >