Молекулярные механизмы мышечного сокращения


Молекулярные механизмы мышечного сокращения

Строение и химический состав мышц. молекулярные механизмы мышечного сокращения и расслабления


Стр 3 из 14 Учение о мышцах — очень важный и интересный раздел биохимии.

Исключительное значение этот раздел имеет для спортивной биохи­мии. Важнейшей особенностью функционирования мышц является то, что в процессе мышечного сокращения происходит преобразование химической энергии АТФ непосредственно в механическую энергию сокращения и движения.

Это явление свойственно только живым орга­низмам. Изучение механизма мышечной деятельности является про­блемой не только биохимической. Достижения последних лет в этой области связаны с интеграцией биохимических, биофизических и элек­тронно-микроскопических исследований строения и функционирова­ния мышц.

В настоящее время мышца рассматривается как высокоэффектив­ная, универсальная машина, значительно превосходящая по техниче­ским характеристикам все машины, созданные человеком.

У животных и человека имеются два основных типа мышц: попе­речно-полосатые и гладкие. Поперечно-полосатые мышцы прикреп­ляются к костям, т. е. к скелету, и поэтому еще называются скелетны­ми.

Поперечно-полосатые мышечные волокна составляют также основу сердечной мышцы — миокарда, хотя имеются определенные различия в строении миокарда и скелетных мышц.

Гладкие мышцы образуют мус­кулатуру стенок кровеносных сосудов, кишечника, пронизывают ткани внутренних органов и кожу. Каждая поперечно-полосатая мышца состоит из нескольких тысяч волокон, объединенных соединительнотканными прослойками и такой же оболочкой — фасцией. Мышечные волокна (миоциты) представляют собою

Молекулярный механизм мышечного сокращения

В ответ на нервный импульс происходит выброс ионов кальция из саркоплазматического ретикулума (СПР).

Эти ионы связываются с лёгкими цепями миозина, при этом в головке расщепляется АТФ и головка готова присоединиться к актину.

Ионы кальция затем связываются с тропонином С и меняют его конформацию.

Эти изменения в силу эффекта кооперации передаются на субъединицу I и блокируют её.

Далее изменения достигают субъединицы Т, которая и сдвигает в сторону молекулу тропомиозина, освобождая сразу 7 молекул актина. Головка миозина соединяется с актином, и образуется «поперечный мостик». Как только это произошло, АДФ и Фн уходят, головка наклоняется в сторону М-линии и тянет за собой тонкую нить.
Затем к головке миозина присоединяется новая молекула АТФ, головка отделяется от нити актина, а гидролиз АТФ возвращает головку в вертикальное положение.

Далее всё повторяется. Информацией о конце сокращения служит снижение концентрации ионов кальция в СПР. Тогда кальциевый насос и белок кальсеквестрин убирают избыток ионов кальция из цитоплазмы в СПР.

Мышца переходит в состояние покоя.

Особенности гладких мышц: ▪ их сократительный аппарат не содержит тропониновой системы, а содержит специальный белок кальдесмон, который выполняет функцию тропонина; ▪ их миозиновая АТФазная активность в 10 раз ниже; ▪ их миозин может соединяться с актином только при условии фосфорилирования лёгких цепей; ▪ богаты белками стромы, но бедны фосфолипидами и макроэргами.

Механизм мышечного сокращения

Мышечное сокращение является сложным механо-химическим процессом, в ходе которого происходит преобразование химической энергии гидролитического расщепления АТФ в механическую работу, совершаемую мышцей. В настоящее время этот механизм еще полностьюне раскрыт. Но достоверно известно следующее: 1.

Источником энергии, необходимой для мышечной работы является АТФ; 2. Гидролиз АТФ, сопровождающийся выделением энергии, катализируется миозином, который как уже отмечалось, обладает ферментативной активностью; 3. Пусковым механизмом мышечного сокращения является повышение концентрации ионов Са 2+ в саркоплазме миоцитов, вызываемое двигательным нервным импульсом; 4.
Во время мышечного сокращения между толстыми и тонкими нитями миофибрилл возникают поперечные мостики или спайки; 5. Во время мышечного сокращения происходит скольжение тонких нитей вдоль толстых, что приводит к укорочению миофибрилл и всего мышечного волокна в целом.

Имеется много гипотез, пытающихся объяснить молекулярный механизм мышечного сокращения. Наиболее обоснованной в настоящее время является гипотеза«весельной лодки » или «гребная гипотеза » Х.

Хаксли. В упрощенном виде её суть заключается в следующем.

В мышце, находящейся в состоянии покоя, толстые и тонкие нити миофибрилл друг с другом не соединены, так как участки связывания на молекулах актина закрыты молекулами тропомиозина. Мышечное сокращение происходит под воздействием двигательного нервного импульса, представляющего собою волну повышенной мембранной проницаемости, распространяющуюся по нервному волокну[1].

Механизм мышечных сокращений кратко

September 7, 2017 Обсудить 0 0 Процессы мышечной работы представляют собой многоуровневый комплекс физиологических и биохимических функций, жизненно важных для полноценной работы человеческого организма. Внешне подобные процессы можно наблюдать на примерах произвольных движений при ходьбе, беге, изменении мимики и т. д. Однако они охватывают гораздо больший спектр функций, в числе которых также значится работа дыхательного аппарата, органов пищеварения и выделительной системы.

Рекомендуем прочесть:  Адвокаты по семейным делам лысково

В каждом случае механизм мышечных сокращений подкрепляется работой миллионов клеток, в которой задействуются химические элементы и физические волокна.Мышцы формируются множеством волокон ткани, которые имеют узлы крепления к костям скелета. Они располагаются параллельно и в процессе мышечной работы взаимодействуют между собой. Именно волокна при поступлении импульсов обеспечивают механизм мышечного сокращения.

Кратко структуру мышцы можно представить как систему, состоящую из молекул саркомер и миофибрилла.

Важно понимать, что каждое образуется множеством субъединиц миофибрилл, располагающихся продольно по отношению друг к другу.

Теперь стоит отдельно рассмотреть саркомеры и филаменты.

Поскольку они играют важную роль в двигательных процессах.Саркомеры представляют собой сегменты волокон, которые отделяются так называемыми Z-пластинами, содержащими бета-актинин.

От каждой пластины отходят актиновые филаменты, а промежутки заполняются толстыми миозиновыми аналогами. Актиновые элементы, в свою очередь, похожи на ниточки бус, закрученных в двойную спираль.

∀ x, y, z

Молекулярные механизмы мышечного сокращения (Гусев Н.

Б., 2000) Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова Соросовский образовательный журнал, т. 6, №8, 2000. С. 24–32. Скачать: В основе сокращения мышц лежит взаимное перемещение двух систем нитей, образованных актином и миозином. АТФ гидролизуется в активном центре, расположенном в головках миозина.
Гидролиз сопровождается изменением ориентации головок миозина и перемещением нитей актина. Регуляция сокращения обеспечивается специальными Са-связывающими белками, расположенными на нитях актина или миозина.

Введение. Различные формы подвижности характерны практически для всех живых организмов.

В ходе эволюции у животных возникли специальные клетки и ткани, главной функцией которых является генерация движения.

Мышцы являются высоко специализированными органами, способными за счет гидролиза АТФ генерировать механические усилия и обеспечивать перемещение животных в пространстве. При этом в основе сокращения мышц практически всех типов лежит перемещение двух систем белковых нитей (филаментов), построенных в основном из актина и миозина. Ультраструктура мышц. Для высокоэффективного преобразования энергии АТФ в механическую работу мышцы должны обладать строго упорядоченной структурой.

Действительно, упаковка сократительных белков в мышце сравнима с упаковкой атомов и молекул в составе кристалла.

Рассмотрим строение скелетной мышцы (рис. 1).

Рис.

1. Ультраструктура сократительного аппарата и иллюстрация модели скользящих нитей (по [5] с изменениями) Веретенообразная мышца состоит из пучков мышечных волокон.

Механизм сокращения скелетных мышц

Содержание

  1. Сокращение скелетной мышцы и его механизмы
  2. Фазы и режимы сокращения скелетной мышцы
  3. Механизм мышечного сокращения
  4. Структурная организация и сокращение гладких мышц
  5. Механизмы сокращения скелетных мышц
  6. Молекулярные механизмы сокращения скелетной мышцы
  7. Механизм мышечного сокращения
  8. Мышечное сокращение
    • Структурная организация скелетной мышцы
    • Молекулярные механизмы сокращения скелетной мышцы
    • Сопряжение возбуждения и сокращения в скелетной мышце
    • Расслабление скелетной мышцы
    • Фазы и режимы сокращения скелетной мышцы
    • Работа скелетной мышцы
    • Структурная организация и сокращение гладких мышц
    • Физиологические свойства мышц
  9. Работа скелетной мышцы
  10. Расслабление скелетной мышцы
  11. Механизм сокращения скелетной мышцы
  12. Характеристика мышечной ткани.
  13. Структурная организация скелетной мышцы
  14. Сопряжение возбуждения и сокращения в скелетной мышце
  15. Физиологические свойства мышц

Мышечное сокращение Конспект лекции| Резюме лекции | Интерактивный тест | Скачать конспект » Структурная организация скелетной мышцы» Молекулярные механизмы сокращения скелетной мышцы» Сопряжение возбуждения и сокращения в скелетной мышце» Расслабление скелетной мышцы» Фазы и режимы сокращения скелетной мышцы» Работа скелетной мышцы» Структурная организация и сокращение гладких мышц» Физиологические свойства мышц Мышечное сокращение является жизненно важной функцией организма, связанной с оборонительными, дыхательными, пищевыми, половыми, выделительными и другими физиологическими процессами. Все виды произвольных движений – ходьба, мимика, движения глазных яблок, глотание, дыхание и т.

п. осуществляются за счет скелетных мышц. Непроизвольные движения (кроме сокращения сердца)

Scisne?

Молекулярные механизмы мышечного сокращения (Гусев Н.

Б., 2000) Московский государственный университет им.

М. В. Ломоносова Соросовский образовательный журнал, т.

6, №8, 2000. С. 24–32. Скачать: В основе сокращения мышц лежит взаимное перемещение двух систем нитей, образованных актином и миозином.

АТФ гидролизуется в активном центре, расположенном в головках миозина. Гидролиз сопровождается изменением ориентации головок миозина и перемещением нитей актина.

Регуляция сокращения обеспечивается специальными Са-связывающими белками, расположенными на нитях актина или миозина.

Введение. Различные формы подвижности характерны практически для всех живых организмов. В ходе эволюции у животных возникли специальные клетки и ткани, главной функцией которых является генерация движения. Мышцы являются высоко специализированными органами, способными за счет гидролиза АТФ генерировать механические усилия и обеспечивать перемещение животных в пространстве.

При этом в основе сокращения мышц практически всех типов лежит перемещение двух систем белковых нитей (филаментов), построенных в основном из актина и миозина.

Ультраструктура мышц. Для высокоэффективного преобразования энергии АТФ в механическую работу мышцы должны обладать строго упорядоченной структурой. Действительно, упаковка сократительных белков в мышце сравнима с упаковкой атомов и молекул в составе кристалла.

Рассмотрим строение скелетной мышцы (рис.

1).

Рис. 1. Ультраструктура сократительного аппарата и иллюстрация модели скользящих нитей (по [5] с изменениями) Веретенообразная мышца состоит из пучков мышечных волокон.

Механизм мышечных сокращений.

Функции и свойства скелетных мышц

Сокращение мышц — это сложный процесс, состоящий из целого ряда этапов.

Главными составляющими здесь являются миозин, актин, тропонин, тропомиозин и актомиозин, а также ионы кальция и соединения, которые обеспечивают мышцы энергией. Рассмотрим виды и механизмы мышечного сокращения. Изучим, из каких этапов они состоят и что необходимо для цикличного процесса.Мышцы объединяются в группы, у которых одинаковый механизм мышечных сокращений.

По этому же признаку они и разделяются на 3 вида:

  1. поперечно-полосатые мышцы предсердий и сердечных желудочков;
  2. гладкие мышцы органов, сосудов и кожи.
  3. поперечно-полосатые мышцы тела;

Поперечно-полосатые мышцы входят в опорно-двигательный аппарат, являясь его частью, так как помимо них сюда входят сухожилия, связки, кости.

Когда реализуется механизм мышечных сокращений, выполняются следующие задачи и функции:

  1. тело поддерживается в пространстве;
  2. части тела перемещаются друг относительно друга;
  3. тело передвигается;
  4. вырабатывается тепло;
  5. кора активируется посредством афферентации с рецептивных мышечных полей.

Из гладких мышц состоит:

  1. лимфатическая и кровеносная системы;
  2. система мочеполовых органов.
  3. двигательный аппарат внутренних органов, в который входят легкие и пищеварительная трубка;

Как и у всех позвоночных животных, в человеческом организме выделяют три самых важных свойства волокон скелетных мышц:

  1. сократимость —

Молекулярные механизмы мышечного сокращения

Сокращение мышцы — это результат уменьшения длины каждого его сакромера за счет скольжения актиновых нитей вдоль миозиновых.

Движение актиновых нитей происходит в результате взаимодействия четырех основных белков миофибрилл — миозина, актина, тропомиозином и тропонина. Сокращение сакромера требует энергии АТФ и регулируется ионами кальция. В процессе сокращения актиновые и миозиновые нити различаются функционально.

Миозиновые нити имеют: • активный центр для связывания и гидролиза АТФ; Молекулярные механизмы мышечного сокращения • механизм для преобразования энергии АТФ в механическую тягу; • механизм для сцепления с актиновыми нитями; • механизм для восприятия регуляторных сигналов от актиновых нитей.

Актиновые нити имеют: • механизм для сцепления с миозиновыми нитями; • механизмы регуляции сокращения и расслабления.

Мышечное сокращение наступает в ответ на нервный импульс, формируемый в мотонейронах спинного мозга и передается на конечную пластину двигательного окончания. Это приводит к высвобождению ацетилхолина в нервно-мышечной синапсе. Ацетилхолин взаимодействует с белками сарколеммы и изменяет ее проницаемость.

Ионы натрия поступают внутрь мышечного волокна, ионы калия выходят в межклеточное пространство. Вследствие этого внутренняя сторона сарколеммы заряжается положительно, а внешний — отрицательно.

Формируется потенциал действия и электрический импульс распространяется на все саркомера.

Деполяризация сарколеммы вызывает деполяризацию саркоплазматического ретикулюму, что сопровождается высвобождением ионов Са + + из депо.

Бесплатная юридическая консультация онлайн

Привлечение адвокатов к правовым спорам обусловлено необходимостью полноценной защиты личных интересов граждан. Как показывает практика, граждане избегают юридической помощи с целью финансовой экономии, но на практике это связано с большими затратами.

Даже граждане, имеющие образование юриста, не всегда успевают за актуальными изменениями законодательства, поэтому целесообразно будет воспользоваться консультацией квалифицированного специалиста. Удобство заключается в том, что проводиться консультация юриста бесплатно и онлайн. Где и как получить бесплатную юридическую консультацию?

предоставляется на всей территории Российской Федерации. Воспользоваться поддержкой могут граждане, резиденты государства, а также нерезиденты страны, которые временно проживают в РФ. Более того, консультировать заинтересованных лиц юристы могут и за пределами России, но только в рамках отечественного законодательства.

Предоставляется юридическая консультация бесплатно онлайн круглосуточно, независимо от выходных и праздничных дней. Оперативность ответа специалистов на сайте составляет до 15 минут. Регистрироваться на интернет-портале не нужно и можно направить личное обращение анонимно.

Внимание! Юрист онлайн дает ответы на вопросы и продолжает поддерживать клиента при наличии дальнейших трудностей.