Sarkomo

Apa itu sarkomer?

A Sarkomo o Sarkom adalah unit fungsional mendasar dari otot lurik, yaitu otot kerangka dan jantung. Otot rangka adalah jenis otot yang digunakan dalam gerakan sukarela dan otot jantung adalah otot yang merupakan bagian dari jantung.

Mengatakan bahwa sarkomer adalah unit fungsional berarti bahwa semua komponen yang diperlukan untuk kontraksi terkandung dalam setiap sarkomero. Faktanya, otot lurik terdiri dari jutaan sarkomer kecil yang dipersingkat, secara individual, dengan setiap kontraksi otot.

Mikrografi sarkomer (di atas) dan representasinya (di bawah)

Di sinilah letak tujuan utama sarkomero. Sarkomer mampu memulai gerakan hebat saat berkontraksi secara serempak. Strukturnya yang unik memungkinkan unit -unit kecil ini untuk mengoordinasikan kontraksi otot.

Faktanya, sifat kontraktil otot adalah karakteristik yang menentukan hewan, karena pergerakan hewan sangat lembut dan kompleks. Penggerak membutuhkan perubahan panjang otot saat melenturkan, yang membutuhkan struktur molekul yang memungkinkan pemendekan otot.

Bagian sarkomero (struktur)

Jika jaringan otot rangka diperiksa dengan cermat, penampilan yang tergores yang disebut striasi diamati. "Garis -garis" ini mewakili pola pita alternatif, jernih dan gelap, yang sesuai dengan filamen protein yang berbeda. Artinya, garis -garis ini dibentuk oleh serat protein yang menghibur yang membentuk setiap sarkomero.

Ilustrasi sarkomero, filamen halus dan tebal dan mekanisme kontraksi mekanis terperinci

Myofibrils

Serat otot disusun dari ratusan hingga ribuan organel kontraktil yang disebut myofibril; Myofibril ini disusun secara paralel untuk membentuk jaringan otot. Namun, myofibril sendiri pada dasarnya adalah polimer, yaitu unit sarkomer berulang.

Myofibrils adalah struktur berserat dan panjang, dan terbuat dari dua jenis filamen protein yang ditumpuk di atas satu sama lain.

Myosin dan aktin

Myosin adalah serat tebal dengan kepala globular, dan aktin adalah filamen yang lebih tipis yang berinteraksi dengan myosin selama proses kontraksi otot.

Dapat melayani Anda: Osifikasi endokondral: histologi dan proses

Myofibrilla yang diberikan berisi sekitar 10.000 sarkomer, yang masing -masing memiliki sekitar 3 mikrometer panjangnya. Sementara setiap sarkomero kecil, beberapa sarkomer agregat menutupi panjang serat otot.

Myofilaments

Setiap sarkomo terdiri dari balok -balok tebal dan tipis dari protein yang disebutkan di atas, yang bersama -sama disebut miofilamen.

Dengan memperluas sebagian miofilamen, molekul yang menyusunnya dapat diidentifikasi. Filamen tebal terbuat dari myosin, sedangkan filamen halus terbuat dari aktin.

Aktin dan myosin adalah protein kontraktil yang menyebabkan pemendekan otot saat mereka berinteraksi satu sama lain. Selain itu, filamen tipis mengandung protein lain dengan fungsi pengaturan yang disebut troponin dan tropomiosin, yang mengatur interaksi antara protein kontraktil.

Fungsi sarkomero

Fungsi utama sarkomero adalah untuk memungkinkan sel otot berkontraksi. Untuk melakukan ini, sarkomer harus disingkat sebagai respons terhadap dorongan saraf.

Filamen tebal dan halus tidak pendek. Proses ini dikenal sebagai model filamen geser dari kontraksi otot.

Geser filamen menghasilkan ketegangan otot, yang tidak diragukan lagi merupakan kontribusi utama dari sarkomer. Tindakan ini memberi otot kekuatan fisik mereka.

Analogi cepat dari ini adalah cara tangga panjang dapat diperpanjang atau dilipat tergantung pada kebutuhan kita, tanpa secara fisik memperpendek bagian logamnya.

Partisipasi myosin

Untungnya, investigasi terbaru menawarkan ide bagus tentang bagaimana slip ini bekerja. Teori filamen geser telah dimodifikasi untuk memasukkan bagaimana myosin mampu menarik aktin untuk mempersingkat panjang sarkomer.

Dalam teori ini, kepala globular myosin dekat dengan aktin di daerah yang disebut wilayah S1. Wilayah ini kaya akan segmen dengan engsel yang dapat dilipat dan dengan demikian memfasilitasi kontraksi.

Dapat melayani Anda: tubulus kolektor: karakteristik, fungsi, histologi

S1 fleksi bisa menjadi kunci untuk memahami bagaimana myosin dapat "berjalan" di sepanjang filamen aktin. Ini dicapai melalui siklus penyatuan fragmen Myosina S1, kontraknya dan rilis terakhirnya.

Myosin dan Actiba Union

Ketika myosin dan aktin bergabung, mereka membentuk ekstensi yang disebut "jembatan silang". Jembatan silang ini dapat dibentuk dan diputus dengan ada (atau tidak adanya) ATP, yang merupakan molekul energi yang memungkinkan kontraksi menjadi mungkin.

Saat ATP bergabung dengan filamen aktin, ia memindahkannya ke posisi yang memperlihatkan lokasi persatuannya dengan myosin. Ini memungkinkan myosin globular head bergabung dengan situs ini untuk membentuk jembatan silang.

Persatuan ini membuat kelompok ATP fosfat terdisosiasi, dan dengan demikian myosin memulai fungsinya. Kemudian, myosin memasuki keadaan energi yang lebih rendah di mana sarkomer dapat mempersingkat.

Untuk memecahkan jembatan silang dan membiarkan persatuan myosin bertindak lagi dalam siklus berikutnya, penyatuan molekul ATP lain untuk myosin diperlukan. Artinya, molekul ATP diperlukan untuk kontraksi dan relaksasi.

Histologi

Mikrografi Mikroskop Elektronik. Penampilan komponen sarkomer serat otot ditampilkan. Bagian longitudinal (di bawah) dan melintang (di atas)

Bagian histologis otot menunjukkan karakteristik anatomi dari sarkomer. Filamen tebal, senyawa myosin, terlihat dan direpresentasikan sebagai pita A dari sarkomero.

Filamen tipis, senyawa aktin, berikatan dengan protein pada z (atau z) yang disebut alpha-actinine, dan hadir di seluruh pita I dan bagian dari pita a.

Wilayah di mana filamen tebal dan tipis tumpang tindih memiliki penampilan yang padat, karena ada sedikit ruang antara filamen. Area di mana filamen tipis dan tebal tumpang tindih sangat penting untuk kontraksi otot, karena itu adalah situs tempat gerakan filamen dimulai.

Itu dapat melayani Anda: Battropism: apa itu, elektrofisiologi, alat pacu jantung fisiologis

Filamen tipis tidak meluas sepenuhnya di pita A, meninggalkan wilayah tengah pita yang hanya mengandung filamen tebal. Wilayah pusat band A ini tampaknya sedikit lebih jelas dari sisa band A, dan disebut zona H.

Pusat area H memiliki garis vertikal yang disebut garis M, di mana protein aksesori menyatukan filamen tebal.

Komponen utama histologi sarkomero dirangkum di bawah ini:

Band A

Zona filamen tebal, terdiri dari protein myosin.

Zona h

Zona pita sentral A, tanpa protein aktin yang ditumpangkan saat otot rileks.

Band i

Zona filamen tipis, terdiri dari protein aktin (tanpa myosin).

Z disk

Mereka adalah batas antara sarkomer yang berdekatan, dibentuk oleh protein pengikat aktin -perpendicular.

M Line

Zona tengah dibentuk oleh protein aksesori. Mereka terletak di tengah filamen tebal myosin, tegak lurus terhadap sarkomero.

Seperti disebutkan di atas, kontraksi terjadi ketika filamen tebal meluncur di sepanjang filamen halus secara berurutan untuk mempersingkat myofibrils. Namun, perbedaan penting untuk diingat adalah bahwa miofilamen dalam diri mereka tidak berkontraksi; Tindakan geser yang memberi mereka kekuatan untuk mempersingkat atau memperpanjang.

Referensi

1. Clarke, m. (2004). Filamen geser pada usia 50. Alam, 429(6988), 145.
2. Hale, t. (2004) Latihan Fisiologi: untuk pendekatan tematik (Edisi pertama.). Wiley
3. Rhoades, r. & Bell, D. (2013). Fisiologi Medis: Prinsip untuk Kedokteran Klinis (Edisi ke -4.). Lippinott Williams & Wilkins.
4. Spudich, J. KE. (2001). Model Cross-Bridge Berayun Myosin. Ulasan Alam Biologi Sel Molekuler, 2(5), 387-392.
5. Thibodeau, hlm. (2013). Anatomi dan Phisiology (8^th). Mosby, Inc.
6. Tortora, g. & Derrickson, b. (2012). Prinsip Anatomi dan Fisiologi (Edisi ke -13.). John Wiley & Sons Inc.