ميوفيبريل
| ميوفيبريل | |
|---|---|
 العضلة الهيكلية ، مع الألياف العضلية المحددة في أعلى اليمين. | |
| تفاصيل | |
| المعرفات | |
| اللاتينية | لييفات عضلية |
| شبكة | د009210 |
| ذ | ح2.00.05.0.00007 |
| مصطلحات تشريحية في علم التشريح الدقيق [تعديل على ويكي بيانات] | |
اللييف العضلي (المعروف أيضًا باسم اللييف العضلي أو الساركوستيل ) [1] هو عضو أساسي يشبه القضيب في خلية العضلات . [2] تتكون العضلات الهيكلية من خلايا أنبوبية طويلة تُعرف باسم ألياف العضلات ، وتحتوي هذه الخلايا على العديد من سلاسل اللييفات العضلية. [3] يبلغ قطر كل لييف عضلي 1-2 ميكرومتر . [3] يتم إنشاؤها أثناء التطور الجيني في عملية تُعرف باسم تكوين العضلات .
تتكون الألياف العضلية من بروتينات طويلة تشمل الأكتين والميوسين والتيتين وبروتينات أخرى تربطها معًا. وتتكون هذه البروتينات من خيوط عضلية سميكة ورفيعة ومرنة ، تتكرر على طول الألياف العضلية في أقسام أو وحدات انقباض تسمى الساركوميرات . تنقبض العضلات عن طريق تحريك خيوط الميوسين السميكة والأكتين الرقيقة على طول بعضها البعض.
بناء
يبلغ قطر كل لييف عضلي ما بين 1 إلى 2 ميكرومتر (ميكرومتر). [3] تتكون خيوط اللييفات العضلية، الخيوط العضلية ، من ثلاثة أنواع، خيوط سميكة ، وخيوط رقيقة ، وخيوط مرنة .
- تتكون الخيوط الرفيعة في المقام الأول من بروتين الأكتين ، الملتف حول خيوط النيبولين . عندما يتحول الأكتين إلى خيوط، فإنه يشكل "السلم" الذي "تتسلق" عليه خيوط الميوسين لتوليد الحركة
- تتكون الخيوط السميكة في المقام الأول من بروتين الميوسين ، وهو المسؤول عن توليد القوة. وهو يتألف من رأس كروي يحتوي على مواقع ربط ATP والأكتين، وذيل طويل يشارك في بلمرة خيوط الميوسين.
- تتكون الخيوط المرنة من بروتين عملاق يسمى التيتين ، وهي تحافظ على الخيوط السميكة في مكانها.
يُشار أحيانًا إلى المجمع البروتيني المكون من الأكتين والميوسين باسم الأكتوميوسين .
في الأنسجة العضلية الهيكلية والقلبية المخططة ، يكون لكل من خيوط الأكتين والميوسين طول محدد وثابت في حدود بضعة ميكرومتر، وهو أقل بكثير من طول الخلية العضلية الطويلة (بضعة ملليمترات في حالة خلايا العضلات الهيكلية البشرية). يتم تنظيم الخيوط في وحدات فرعية متكررة على طول الميوفيبريل. تسمى هذه الوحدات الفرعية الساركوميرات التي يبلغ طولها حوالي ثلاثة ميكرومتر. [4] تمتلئ الخلية العضلية تقريبًا بالليفات العضلية التي تعمل بالتوازي مع بعضها البعض على المحور الطويل للخلية. تكون الوحدات الساركوميرية لواحد من اللييفات العضلية في محاذاة مثالية تقريبًا مع تلك الموجودة في اللييفات العضلية المجاورة لها. يمنح هذا المحاذاة الخلية مظهرها المخطط أو المخطط. يمكن أن تظهر الخلايا العضلية المكشوفة بزوايا معينة، كما هو الحال في قطع اللحوم ، تلوينًا بنيويًا أو قزحيًا بسبب هذا المحاذاة الدورية للألياف والساركوميرات. [5]
مظهر
تعتمد أسماء المناطق الفرعية المختلفة للساركومير على مظهرها الأفتح أو الأغمق نسبيًا عند النظر إليها من خلال المجهر الضوئي. كل ساركومير محدد بشريطين داكنين جدًا اللون يُطلق عليهما أقراص Z أو خطوط Z (من الكلمة الألمانية zwischen التي تعني بين). هذه الأقراص Z عبارة عن أقراص بروتينية كثيفة لا تسمح بمرور الضوء بسهولة. يوجد الأنبوب المستعرض في هذه المنطقة. تنقسم المنطقة الواقعة بين أقراص Z إلى شريطين أفتح لونًا عند كل طرف يُطلق عليهما أشرطة I أو الأشرطة المتساوية الخواص، وشريط أغمق رمادي اللون في المنتصف يُطلق عليه شريط A أو الأشرطة المتباينة الخواص.
تبدو الأشرطة I أفتح لأن هذه المناطق من الساركومير تحتوي بشكل أساسي على خيوط الأكتين الرقيقة، والتي يسمح قطرها الأصغر بمرور الضوء بينها. من ناحية أخرى، تحتوي الحزمة A في الغالب على خيوط الميوسين التي يقيد قطرها الأكبر مرور الضوء. يرمز الحرف A إلى متباين الخواص ويرمز الحرف I إلى متساوي الخواص ، في إشارة إلى الخصائص البصرية للعضلات الحية كما هو موضح باستخدام المجهر الضوئي المستقطب .
الأجزاء من النطاق A التي تتاخم النطاقات I مشغولة بخيوط الأكتين والميوسين (حيث تتشابك كما هو موضح أعلاه). يوجد أيضًا داخل النطاق A منطقة مركزية أكثر سطوعًا نسبيًا تسمى المنطقة H (من الكلمة الألمانية helle ، والتي تعني مشرقة) حيث لا يوجد تداخل بين الأكتين والميوسين عندما تكون العضلة في حالة استرخاء. أخيرًا، يتم تقسيم المنطقة H بواسطة خط مركزي داكن يسمى خط M (من الكلمة الألمانية mittel والتي تعني الوسط).
تطوير
تقترح دراسة أجريت على عضلات الساق النامية في جنين دجاجة عمرها 12 يومًا باستخدام المجهر الإلكتروني آلية لتطور الألياف العضلية. تحتوي الخلايا العضلية النامية على خيوط سميكة (ميوسين) يبلغ قطرها 160-170 Å وخيوط رقيقة (أكتين) يبلغ قطرها 60-70 Å. تحتوي الألياف العضلية الصغيرة على نسبة 7:1 من الخيوط الرفيعة إلى الخيوط السميكة. على طول المحور الطويل للخلايا العضلية في المواقع تحت غشاء الساركوما ، تصطف الخيوط العضلية الحرة وتتجمع في صفوف مكتظة سداسية الشكل. تتشكل هذه التجمعات بغض النظر عن وجود مادة النطاق Z أو النطاق M. يحدث التجمع تلقائيًا لأن الهياكل الثلاثية من مونومرات الأكتين والميوسين تحتوي على جميع "المعلومات" مع القوة الأيونية وتركيز ATP للخلية للتجمع في الخيوط. [6]
وظيفة
تشكل رؤوس الميوسين جسورًا متقاطعة مع خيوط الأكتين العضلية ؛ وهنا تقوم بعملية "التجديف" على طول الأكتين. عندما تسترخي الألياف العضلية (قبل الانقباض)، يرتبط رأس الميوسين بـ ADP والفوسفات.
عندما يصل النبض العصبي، تتسبب أيونات Ca2 + في تغيير شكل التروبونين ؛ وهذا يحرك مجمع التروبونين + التروبوميوسين بعيدًا، مما يترك مواقع ربط الميوسين مفتوحة.
يرتبط رأس الميوسين الآن بخيوط الأكتين العضلية. تعمل الطاقة الموجودة في رأس خيوط الميوسين العضلية على تحريك الرأس، مما يؤدي إلى انزلاق الأكتين أمامه؛ وبالتالي يتم إطلاق ADP.
يظهر ATP (حيث أن وجود أيونات الكالسيوم ينشط ATPase الخاص بالميوسين)، وتنفصل رؤوس الميوسين عن الأكتين للاستيلاء على ATP. ثم يتحلل ATP إلى ADP والفوسفات. يتم إطلاق الطاقة وتخزينها في رأس الميوسين لاستخدامها في الحركة اللاحقة. تعود رؤوس الميوسين الآن إلى وضعها المستقيم المريح. إذا كان الكالسيوم موجودًا، تتكرر العملية.
عندما تنقبض العضلة، ينجذب الأكتين على طول الميوسين نحو مركز الساركومير حتى تتداخل خيوط الأكتين والميوسين تمامًا. تصبح المنطقة H أصغر وأصغر بسبب التداخل المتزايد بين خيوط الأكتين والميوسين، وتقصر العضلة. وبالتالي عندما تنقبض العضلة بالكامل، لم تعد المنطقة H مرئية. لاحظ أن خيوط الأكتين والميوسين نفسها لا تتغير في الطول، بل تنزلق بدلاً من ذلك فوق بعضها البعض. يُعرف هذا بنظرية الخيوط المنزلقة لتقلص العضلات. [7]
انظر أيضا
مراجع
- ^ "تعريف SARCOSTYLE". www.merriam-webster.com .
- ^ McCracken, Thomas (1999). New Atlas of Human Anatomy . China: Metro Books. pp. 1–120. ISBN 1-5866-3097-0.
- ^ abc Alberts, Bruce (2015). Molecular biology of the cell (Sixth ed.). New York, NY. pp. 918–921. ISBN 9780815344643.
{{cite book}}:CS1 maint: موقع الناشر المفقود ( الرابط ) - ^ Kaya-Çopur, A; Marchiano, F; Hein, MY; Alpern, D; Russeil, J; Luis, NM; Mann, M; Deplancke, B; Habermann, BH; Schnorrer, F (6 يناير 2021). "يتحكم مسار Hippo في تجميع الميوفيبريل ونمو ألياف العضلات من خلال تنظيم التعبير الجيني الساركوميري". eLife . 10 . doi : 10.7554/eLife.63726 . PMC 7815313 . PMID 33404503.
- ^ مارتينيز هورتادو، جيه إل؛ أكرم، محمد؛ ييتيسن، علي (نوفمبر 2013). "التقزح اللوني في اللحوم الناجم عن شبكات السطح". الأطعمة . 2 (4): 499-506. doi : 10.3390/foods2040499 . PMC 5302279. PMID 28239133 .
- ^ فيشمان، دونالد أ. (1967). "دراسة المجهر الإلكتروني لتكوين الميوفيبريل في العضلات الهيكلية الجنينية للكتاكيت". مجلة علم الأحياء الخلوية . 32 (3): 558-75. doi :10.1083/jcb.32.3.557. PMC 2107275. PMID 6034479 .
- ^ Marieb, EN, Hoehn, K., & Hoehn, F. (2007). Human Anatomy & Physiology. (الطبعة السابعة، ص 284-287). سان فرانسيسكو، كاليفورنيا: Benjamin-Cummings Pub Co.
روابط خارجية
- مقدمة في فسيولوجيا العضلات
- رسوم متحركة لانقباض الساركومير
