Myofibrils Karakteristik, Struktur, Komposisi, Fungsi

Itu Myofibrils Mereka adalah unit struktural sel otot, juga dikenal sebagai serat otot. Mereka sangat berlimpah, mereka diperbaiki secara paralel dan tertanam oleh sitosol sel -sel ini.

Sel serat atau serat otot yang dilacak adalah sel yang sangat panjang, mampu mengukur panjang hingga 15 cm dan berdiameter 10 hingga 100 μm. Membran plasma -nya dikenal sebagai sarkolema dan sitosolnya sebagai sarkoplasma.

Diagram struktur otot manusia (sumber: deglr6328 ~ commonswiki, melalui wikimedia commons)

Di dalam sel -sel ini, selain miofibril, beberapa inti dan mitokondria yang dikenal sebagai sarkosom, serta retikulum endoplasma yang menonjol yang dikenal sebagai retikulum sarkoplasma sarkoplasmaik.

Myofibril diakui sebagai "elemen kontraktil" otot pada hewan vertebrata. Mereka terdiri dari berbagai jenis protein yang merupakan karakteristik yang elastis dan dapat ditarik. Selain itu, mereka menempati bagian penting dari sarkoplasma serat otot.

[TOC]

Perbedaan antara serat otot

Ada dua jenis serat otot: serat lurik dan halus, masing -masing dengan distribusi anatomi dan fungsi tertentu. Myofibrils sangat penting dan terbukti pada serat otot lurik yang membentuk otot rangka.

Serat lurik memiliki pola berulang pita transversal ketika mereka diamati pada mikroskop dan berhubungan dengan otot rangka dan bagian dari otot jantung.

Serat yang halus, sebaliknya, tidak menghadirkan pola yang sama di bawah mikroskop dan ditemukan pada otot -otot karakteristik pembuluh darah dan sistem pencernaan (dan semua visera).

Karakteristik umum

Myofibril terdiri dari dua jenis filamen kontraktil (juga dikenal sebagai miofilamen), yang pada gilirannya terdiri dari myosin dan protein filamen aktin, yang akan dijelaskan nanti.

Representasi grafis myofibrils pada otot rangka (sumber: bajubus yang dimodifikasi [CC BY-SA 3.0 (https: // createveCommons.Org/lisensi/by-sa/3.0)] via Wikimedia Commons)

Peneliti yang berbeda telah menentukan bahwa umur rata -rata protein kontraktil myofibrils berubah dari 5 hari menjadi 2 minggu, sehingga otot adalah jaringan yang sangat dinamis, tidak hanya dari sudut pandang kontraktil, tetapi juga dari sintesis dan pembaruan elemen strukturalnya.

Unit fungsional dari setiap myofibrilla dalam sel otot atau serat disebut sarkom dan dibatasi oleh daerah yang dikenal sebagai "band atau garis z", dari mana miofilamen aktin diperpanjang secara paralel.

Karena myofibrils menempati bagian substansial dari sarkoplasma, struktur berserat ini membatasi lokasi pusat -pusat sel tempat mereka termasuk dalam pinggiran yang sama, dekat dengan sarkolema sarkolema.

Itu dapat melayani Anda: sel manusia: karakteristik, fungsi, bagian (organel)

Beberapa patologi manusia terkait dengan perpindahan inti ke dalam balok myofibrillary, dan ini dikenal sebagai miopati nuklir pusat.

Pembentukan myofibril atau "myofibrillogenesis"

Myofils pertama dirakit selama pengembangan otot rangka embrionik.

Protein yang membentuk sarkomer (unit fungsional myofibrils) pada awalnya disejajarkan dari ujung dan sisi "hadiah" yang terdiri dari filamen aktin dan sebagian kecil dari otot myosin II non-otot dan spesifik α spesifik α spesifik α spesifik α spesifik α spesifik α spesifik α spesifik α-spesifik α-spesifik.

Karena ini terjadi, dalam serat otot yang mereka ungkapkan, dalam proporsi yang berbeda, gen pengkodean untuk isoform jantung dan kerangka dari α-aktin. Pertama jumlah isoform jantung yang diekspresikan lebih besar dan kemudian perubahan kerangka ini.

Setelah pembentukan hadiah, myofibril yang baru lahir dirakit di belakang zona pembentukan hadiah dan dalam bentuk myosin II otot terdeteksi ini terdeteksi.

Pada titik ini, filamen myosin selaras dan kompleks dengan protein spesifik lainnya dari serikat myosin, yang juga terjadi dengan filamen aktin.

Struktur dan Komposisi

Seperti yang disebutkan beberapa saat yang lalu, myofibril terdiri dari miofilamen protein kontraktil: aktin dan myosin, yang juga dikenal sebagai miofilamen tipis dan tebal, masing -masing. Ini terlihat oleh mikroskop optik.

- Myofilamen tipis

Filamen tipis myofibril terdiri dari protein aktin dalam bentuk filamennya (Actin F), yang merupakan polimer dalam bentuk globular (Actin G), yang memiliki ukuran yang lebih kecil.

Untaian beraring aktin G (aktin F) membentuk untaian ganda yang dibungkus dalam bentuk baling -baling. Setiap monomer dari ini memiliki berat lebih atau kurang 40 kDa dan dapat bergabung dengan myosin di tempat tertentu.

Filamen ini memiliki diameter sekitar 7 nm dan meluas di antara dua area yang dikenal sebagai band I dan band a. Di band A, filamen ini terletak di sekitar filamen tebal yang membentuk pengaturan heksagonal sekunder.

Secara khusus, setiap filamen tipis dipisahkan secara simetris dari tiga filamen tebal, dan setiap filamen tebal dikelilingi oleh enam filamen tipis.

Filamen tipis dan tebal berinteraksi satu sama lain melalui "jembatan silang" yang menonjol dari filamen tebal dan yang muncul dalam struktur myofibrilla dalam interval reguler jarak mendekati 14 nm.

Representasi skematis dari miofilamen yang membentuk myofibril dan pemotongan silang mereka (Sumber: Kamran Maqsood 93 [CC BY-SA 4.0 (https: // createveCommons.Org/lisensi/by-sa/4.0)] via Wikimedia Commons)

Filamen aktin dan protein terkait lainnya meluas menonjol dari "tepi" garis z dan tumpang tindih dengan filamen miosin ke pusat setiap sarkomero.

Ini dapat melayani Anda: Nutrisi Seluler: Proses dan Nutrisi

- Myofilamen tebal

Filamen tebal adalah polimer protein myosin II (masing -masing 510 kDa) dan dibatasi oleh daerah yang dikenal sebagai "pita A".

Myofilamen myosin sekitar 16 nm dan didistribusikan dalam pengaturan heksagonal (jika penampang myofibrilla diamati).

Setiap filamen myosin II terdiri dari banyak molekul myosin yang dikemas, yang masing -masing terdiri dari dua rantai polipeptida yang memiliki wilayah atau "kepala" dalam bentuk maza dan yang mengakomodasi "tandan" untuk membentuk filamen.

Kedua bundel dipertahankan melalui ujungnya di tengah setiap sarkomero, sehingga "kepala" masing -masing myosin diarahkan ke garis z, di mana filamen tipis diperbaiki.

Kepala myosin memenuhi fungsi yang sangat penting, karena mereka memiliki situs serikat untuk molekul ATP dan, selain itu, selama kontraksi otot, mereka dapat membentuk jembatan silang untuk berinteraksi dengan filamen tipis aktin.

- Protein terkait

Filamen aktin "berlabuh" atau "perbaiki" ke membran plasma serat otot (sarkolema) berkat interaksinya dengan protein lain yang dikenal sebagai distrofin.

Selain itu, ada dua protein serikat aktin penting yang dikenal sebagai troponin dan tropomiosin yang, bersama dengan filamen aktin, membentuk kompleks protein. Kedua protein sangat penting untuk regulasi interaksi yang terjadi antara filamen tipis dan tebal.

Tropomiosin juga merupakan molekul filamen dua -sederhana yang terkait dengan penpendahan aktin secara khusus di daerah alur yang terjadi antara kedua untai tersebut. Troponin adalah kompleks protein globular tripartit yang tersedia pada interval tentang filamen aktin.

Kompleks terakhir ini berfungsi sebagai "sakelar" yang bergantung pada kalsium yang mengatur proses kontraksi serat otot, jadi itu adalah yang paling penting.

Pada otot lurik hewan vertebrata, selain itu, ada dua protein lain yang berinteraksi dengan filamen tebal dan tipis, yang masing -masing dikenal sebagai titina dan nebulina.

Nebulin memiliki fungsi penting dalam regulasi panjang filamen aktin, sedangkan titina berpartisipasi dalam dukungan dan penahan filamen myosin di wilayah sarkomero yang dikenal sebagai baris m.

Protein lain

Ada protein lain yang terkait dengan miofilamen tebal yang dikenal sebagai protein C dari myosin dan penyatuan miomesin, yang bertanggung jawab untuk memperbaiki filamen miosin dalam baris m.

Itu dapat melayani Anda: unaporto: transportasi melalui membran, karakteristik

Fungsi

Myofibril memiliki implikasi dasar dalam kapasitas untuk memindahkan hewan vertebrata.

Karena mereka dibentuk oleh kompleks protein berserat dan kontraktil dari alat otot, ini penting untuk melaksanakan respons terhadap rangsangan saraf yang menyebabkan pergerakan dan perpindahan (pada otot lurik kerangka).

Sifat dinamis otot rangka yang tak terbantahkan, yang mencakup lebih dari 40% berat badan, diberikan oleh myofibril yang, pada saat yang sama, memiliki 70% protein tubuh manusia antara 50 dan 70%.

Myofibrils, sebagai bagian dari otot -otot ini, berpartisipasi dalam semua fungsi mereka:

- Mekanika: Untuk mengubah energi kimia menjadi energi mekanik untuk menghasilkan kekuatan, mempertahankan postur, menghasilkan gerakan, dll.

- Metabolisme: Karena otot berpartisipasi dalam metabolisme energi basal dan berfungsi sebagai tempat penyimpanan zat fundamental seperti asam amino dan karbohidrat; Ini juga berkontribusi pada produksi panas dan konsumsi energi dan oksigen yang digunakan selama aktivitas fisik atau latihan olahraga.

Karena myofibril terutama terdiri dari protein, ini mewakili tempat penyimpanan dan pelepasan asam amino yang berkontribusi pada pemeliharaan kadar glukosa darah selama puasa atau kelaparan.

Juga, pembebasan asam amino dari struktur otot ini memiliki transendensi dari sudut pandang kebutuhan biosintesis jaringan lain seperti kulit, otak, jantung dan organ lainnya.

Referensi

1. Despoulos, a., & Silbernagl, s. (2003). Atlas Warna Fisiologi (Edisi ke -5.). New York: Thieme.
2. Friedman, a. L., & Goldman, dan. DAN. (seribu sembilan ratus sembilan puluh enam). Karakterisasi mekanis myofibril otot rangka. Jurnal Biofisika, 71(5), 2774-2785.
3. Perbatasan, w. R., & Ochala, J. (2014). Otot rangka: Ulasan singkat tentang struktur dan fungsi. Calcif tissue int, Empat. Lima(2), 183-195.
4. Goldspink, g. (1970). Proliferasi myofibril selama pertumbuhan serat otot. J. Sel sct., 6, 593-603.
5. Murray, r., Bender, d., Botham, k., Kennelly, hlm., Rodwell, v., & Weil, p. (2009). Biokimia Illustrated Harper (Edisi ke -28.). McGraw-Hill Medical.
6. Rosen, J. N., & Baylies, m. K. (2017). Myofibrils menempatkan pemerasan pada inti. Biologi Sel Alam, 19(10).
7. Sanger, J., Wangs, J., Fan, dan., Putih, J., Mi-my, l., Dube, d.,... Pruyne, D. (2016). Perakitan dan pemeliharaan myofibril di otot striad. Di dalam Buku Pegangan Farmakologi Eksperimental (P. 37). New York, AS: Springer International Publishing Swiss.
8. Sanger, J. W., Wang, J., Fan, dan., Putih, J., & Sanger, J. M. (2010). Perakitan dan dinamika myofibrils. Jurnal Biomedis dan Bioteknologi, 2010, 8.
9. Sobieszek, a., & Bremel, R. (1975). Persiapan dan Sifat Myofibrils dan Actomyosin Otot Vertebrata. Jurnal Biokimia Eropa, 55(1), 49-60.
10. Villee, c., Walker, w., & Smith, F. (1963). Zoologi Umum (Edisi ke -2.). London: w. B. Perusahaan Saunders.