A sarcomer sau sarcomerul este unitatea funcțională fundamentală a mușchiului scheletic, adică a mușchiului scheletic și cardiac. Mușchiul scheletic este tipul de mușchi care este utilizat în mișcarea voluntară, iar mușchiul cardiac este mușchiul care face parte din inimă..
A spune că sarcomerul este unitatea funcțională înseamnă că toate componentele necesare contracției sunt conținute în fiecare sarcomer. De fapt, mușchiul scheletic este format din milioane de sarcomere minuscule care se scurtează, individual, cu fiecare contracție musculară..
Aici stă scopul principal al sarcomerului. Sarcomerii sunt capabili să inițieze mișcări mari prin contractarea la unison. Structura sa unică permite acestor unități mici să coordoneze contracțiile musculare.
De fapt, proprietățile contractile ale mușchilor sunt o caracteristică definitorie a animalelor, deoarece mișcarea animalelor este remarcabil de netedă și complexă. Locomoția necesită o schimbare a lungimii mușchiului pe măsură ce mușchiul se flexează, necesitând o structură moleculară care să permită scurtarea mușchiului..
Dacă țesutul muscular scheletic este examinat îndeaproape, se observă un aspect dungat numit striație. Aceste „dungi” reprezintă un model de benzi alternante, deschise și întunecate, corespunzătoare diferitelor filamente proteice. Adică, aceste dungi sunt alcătuite din fibre proteice împletite care alcătuiesc fiecare sarcomer..
Fibrele musculare sunt formate din sute până la mii de organite contractile numite miofibrile; Aceste miofibrile sunt dispuse în paralel pentru a forma țesut muscular. Cu toate acestea, miofibrilele în sine sunt în esență polimeri, adică unități repetante de sarcomeri..
Miofibrilele sunt structuri lungi, fibroase și sunt formate din două tipuri de filamente proteice care sunt stivuite una peste alta..
Miozina este o fibră groasă cu capul globular, iar actina este un filament mai subțire care interacționează cu miozina în timpul procesului de contracție musculară..
O miofibrilă dată conține aproximativ 10.000 de sarcomeri, fiecare dintre aceștia având o lungime de aproximativ 3 microni. Deși fiecare sarcomer este mic, mai multe sarcomere agregate se întind pe lungimea fibrei musculare.
Fiecare sarcomer constă din mănunchiuri groase și subțiri de proteine menționate mai sus, care împreună se numesc miofilamente..
Prin mărirea unei porțiuni din miofilamente, moleculele care le compun pot fi identificate. Filamentele groase sunt realizate din miozină, în timp ce filamentele fine sunt făcute din actină.
Actina și miozina sunt proteine contractile care cauzează scurtarea mușchilor atunci când interacționează între ele. În plus, filamentele subțiri conțin alte proteine cu funcție de reglare numite troponină și tropomiozină, care reglează interacțiunea dintre proteinele contractile..
Funcția principală a sarcomerului este de a permite contractarea unei celule musculare. Pentru a face acest lucru, sarcomerul trebuie scurtat ca răspuns la un impuls nervos..
Filamentele groase și subțiri nu se scurtează, ci alunecă unul în jurul celuilalt, provocând scurtarea sarcomerului, în timp ce filamentele rămân la aceeași lungime. Acest proces este cunoscut sub numele de model de filament glisant al contracției musculare..
Alunecarea filamentului generează tensiune musculară, care este, fără îndoială, principala contribuție a sarcomerului. Această acțiune dă mușchilor puterea lor fizică..
O analogie rapidă a acestui lucru este modul în care o scară lungă poate fi extinsă sau pliată în funcție de nevoile noastre, fără a scurta fizic piesele sale metalice..
Din fericire, cercetările recente oferă o idee bună despre cum funcționează această alunecare. Teoria filamentului glisant a fost modificată pentru a include modul în care miozina este capabilă să tragă actina pentru a scurta lungimea sarcomerului..
În această teorie, capul globular al miozinei este situat lângă actină într-o zonă numită regiunea S1. Această regiune este bogată în segmente articulate care se pot îndoi și astfel facilitează contracția..
Îndoirea S1 poate fi cheia înțelegerii modului în care miozina este capabilă să „meargă” de-a lungul filamentelor de actină. Acest lucru se realizează prin cicluri de legare a fragmentelor de miozină S1, contracție și eliberare finală..
Când mioza și actina se unesc, formează extensii numite „punți încrucișate”. Aceste punți transversale pot fi formate și rupte în prezența (sau absența) ATP, care este molecula energetică care face posibilă contracția..
Când ATP se leagă de filamentul de actină, acesta îl mută într-o poziție care expune locul său de legare a miozinei. Acest lucru permite capului globular al miozinei să se lege de acest site pentru a forma puntea transversală..
Această legare determină disociația grupului fosfat al ATP și, astfel, miozina își începe funcția. Miozina intră apoi într-o stare de energie mai mică, în care sarcomerul poate fi scurtat..
Pentru a sparge puntea încrucișată și a permite miozinei să se lege din nou la actină în următorul ciclu, este necesară legarea unei alte molecule ATP de miozină. Adică, molecula ATP este necesară atât pentru contracție, cât și pentru relaxare..
Secțiunile histologice ale mușchiului prezintă trăsăturile anatomice ale sarcomerilor. Filamentele groase, compuse din miozină, sunt vizibile și sunt reprezentate ca banda A a unui sarcomer.
Filamentele subțiri, formate din actină, se leagă de o proteină din discul Z (sau linia Z) numită alfa-actinină și sunt prezente pe toată lungimea benzii I și a unei părți a benzii A.
Regiunea în care se suprapun filamentele groase și subțiri are un aspect dens, deoarece există puțin spațiu între filamente. Această zonă în care se suprapun filamentele subțiri și groase este foarte importantă pentru contracția musculară, deoarece este locul unde începe mișcarea filamentului..
Filamentele subțiri nu se extind complet în benzile A, lăsând o regiune centrală a benzii A care conține doar filamente groase. Această regiune centrală a benzii A apare ușor mai ușoară decât restul benzii A și se numește zona H.
Centrul zonei H are o linie verticală numită linia M, unde proteinele accesorii țin împreună filamentele groase..
Principalele componente ale histologiei unui sarcomer sunt rezumate mai jos:
Zona cu filament gros, compusă din proteine miozinice.
Zona centrală a benzii A, fără proteine actinice suprapuse atunci când mușchiul este relaxat.
Zona de filament subțire, compusă din proteine actinice (fără miozină).
Ele sunt granițele dintre sarcomere adiacente, formate din proteine care leagă actina perpendiculare pe sarcomere..
Zona centrală formată din proteine accesorii. Acestea sunt situate în centrul filamentului gros de miozină, perpendicular pe sarcomer.
După cum sa menționat mai devreme, contracția apare atunci când filamentele groase alunecă de-a lungul filamentelor subțiri în succesiune rapidă pentru a scurta miofibrilele. Cu toate acestea, o distincție crucială de reținut este că miofilamentele în sine nu se contractă; acțiunea de alunecare este cea care le conferă puterea lor de a scurta sau de a se prelungi.
Nimeni nu a comentat acest articol încă.