근원 섬유는 또한 근육 섬유와 같은 공지 된 근육 세포의 구성 단위이다. 그들은 매우 풍부하고 병렬로 배열되어 있으며 이러한 세포의 세포질에 묻혀 있습니다.
줄무늬 근육 세포 또는 섬유는 길이가 15cm, 직경이 10 ~ 100μm 인 매우 긴 세포입니다. 원형질막은 sarcolemma로, 세포질은 sarcoplasm으로 알려져 있습니다.
인간의 근육 구조 다이어그램 (출처 : Deglr6328 ~ commonswiki, via Wikimedia Commons)
이 세포 내에는 근섬유 외에도 sarcosomes로 알려진 다중 핵과 미토콘드리아뿐만 아니라 sarcoplasmic reticulum으로 알려진 눈에 띄는 endoplasmic reticulum이 있습니다.
Myofibrils는 척추 동물에서 근육의 "수축 요소"로 인식됩니다. 그들은 탄력 있고 수축 가능한 특성을 부여하는 여러 유형의 단백질로 구성됩니다. 또한, 그들은 근육 섬유의 sarcoplasm의 중요한 부분을 차지합니다.
근섬유의 차이점
근육 섬유에는 두 가지 유형이 있습니다. 줄무늬 섬유와 평활 섬유는 각각 해부학 적 분포와 특정 기능을 가지고 있습니다. Myofibrils는 골격근을 구성하는 줄무늬 근육 섬유에서 특히 중요하고 분명합니다.
줄무늬 섬유는 현미경으로 볼 때 반복되는 가로 밴드 패턴을 나타내며 골격근 및 심장 근육의 일부와 관련이 있습니다.
반면에 매끄러운 섬유는 현미경으로 동일한 패턴을 보이지 않으며 혈관계와 소화계의 특징적인 근육 (및 모든 내장)에서 발견됩니다.
일반적 특성
Myofibrils는 두 가지 유형의 수축성 필라멘트 (근섬유라고도 함)로 구성되며, 이는 나중에 설명 할 필라멘트 단백질 인 myosin과 actin으로 구성됩니다.
골격근에있는 근섬유의 그래픽 표현 (출처 : Wikimedia Commons를 통해 BruceBlaus에서 수정 됨)
다른 연구자들은 근섬유의 수축성 단백질의 반감기가 5 일에서 2 주 범위이므로 근육은 수축성 관점뿐만 아니라 합성 및 재생 관점에서도 매우 역동적 인 조직이라는 것을 확인했습니다. 그 구조적 요소의.
근육 세포 또는 섬유에있는 각 근섬유의 기능 단위를 근섬유라고하며 액틴 근섬유가 평행 한 순서로 확장되는 "Z 밴드 또는 선"으로 알려진 영역으로 구분됩니다.
myofibrils는 sarcoplasm의 상당 부분을 차지하기 때문에 이러한 섬유 구조는 sarcolemma에 가까운 세포 주변을 향해 그들이 속한 세포의 핵 위치를 제한합니다.
일부 인간 병리학은 핵이 근섬유 다발의 내부로 이동하는 것과 관련이 있으며,이를 중심핵 근병증이라고합니다.
근섬유 형성 또는 "근섬유 형성"
첫 번째 근섬유는 배아 골격근의 발달 중에 조립됩니다.
근섬유를 구성하는 단백질 (근섬유의 기능 단위)은 처음에 액틴 필라멘트와 비 근육 미오신 II 및 특정 α- 액틴의 작은 부분으로 구성된 일부 "프리미 오피 브릴"의 끝과 측면에서 정렬됩니다. 근육의.
이로 인해 α- 액틴의 심장 및 골격 동형을 암호화하는 유전자는 근육 섬유에서 다른 비율로 표현됩니다. 먼저 표현되는 심장 이소 폼의 양이 더 많고 그다음이 골격쪽으로 바뀝니다.
premiofibrils의 형성 후, 초기 myofibrils는 premiofibril 형성 영역 뒤에 모여서 근육 myosin II 형태가 감지됩니다.
이 시점에서 미오신 필라멘트는 다른 특정 미오신 결합 단백질과 정렬되고 복잡하게되는데, 이는 액틴 필라멘트의 경우에도 마찬가지입니다.
구조 및 구성
조금 전에 언급했듯이, 근섬유는 수축성 단백질 근섬유로 구성되어 있습니다 : 액틴과 미오신은 각각 얇은 근섬유와 두꺼운 근섬유로도 알려져 있습니다. 이들은 광학 현미경으로 볼 수 있습니다.
-얇은 근섬유
근섬유의 얇은 필라멘트는 크기가 더 작은 구형 형태 (액틴 G)의 중합체 인 필라멘트 형태 (액틴 F)의 단백질 액틴으로 구성됩니다.
액틴 G (액틴 F)의 필라멘트 가닥은 나선으로 꼬이는 이중 가닥을 형성합니다. 이들 단량체 각각의 무게는 40kDa 정도이거나 그 이하이며 특정 부위에서 미오신을 결합 할 수 있습니다.
이 필라멘트는 직경이 약 7nm이며 밴드 I와 밴드 A로 알려진 두 영역 사이에 있습니다. 밴드 A에서 이러한 필라멘트는 두 번째 육각형 배열로 두꺼운 필라멘트 주위에 위치합니다.
구체적으로 각 얇은 필라멘트는 3 개의 두꺼운 필라멘트와 대칭으로 분리되고 각 두꺼운 필라멘트는 6 개의 얇은 필라멘트로 둘러싸여 있습니다.
얇고 두꺼운 필라멘트는 두꺼운 필라멘트에서 튀어 나와 14nm에 가까운 거리의 일정한 간격으로 근섬유 구조에 나타나는 "교차 브리지"를 통해 서로 상호 작용합니다.
근섬유와 그 단면을 구성하는 근섬유의 개략도 (출처 : Kamran Maqsood 93 via Wikimedia Commons)
액틴 필라멘트 및 기타 관련 단백질은 Z 라인의 "가장자리"를 넘어 확장되고 각 근절의 중심을 향해 미오신 필라멘트와 겹칩니다.
-두꺼운 근섬유
두꺼운 필라멘트는 미오신 II 단백질 (각각 510kDa)의 중합체이며 "A 밴드"로 알려진 영역으로 구분됩니다.
Myosin myofilaments는 길이가 약 16nm이고 육각형 배열로 배열됩니다 (myofibril의 단면이 관찰되는 경우).
각 미오신 II 필라멘트는 많은 패킹 된 미오신 분자로 구성되며, 각 미오신 분자는 곤봉 모양의 영역 또는 "머리"를 갖고 필라멘트를 형성하기 위해 "다발"로 배열 된 두 개의 폴리 펩타이드 사슬로 구성됩니다.
두 묶음은 각 근절의 중앙에있는 끝을 가로 질러 유지되어 각 미오신의 "머리"가 얇은 필라멘트가 부착 된 Z 라인을 향하도록합니다.
미오신 헤드는 ATP 분자에 대한 결합 부위가 있고 근육 수축 중에 얇은 액틴 필라멘트와 상호 작용하는 교차 다리를 형성 할 수 있기 때문에 매우 중요한 기능을 수행합니다.
-관련 단백질
액틴 필라멘트는 디스트로핀으로 알려진 다른 단백질과의 상호 작용 덕분에 근육 섬유의 원형질막 (sarcolemma)에 "고정"되거나 "고정"됩니다.
또한 액틴 필라멘트와 함께 단백질 복합체를 형성하는 트로포 닌과 트로포 미오신으로 알려진 두 가지 중요한 액틴 결합 단백질이 있습니다. 두 단백질 모두 얇은 필라멘트와 두꺼운 필라멘트 사이에서 발생하는 상호 작용의 조절에 필수적입니다.
Tropomyosin은 또한 두 가닥 사이의 홈 영역에서 액틴 나선과 결합하는 두 가닥의 필라멘트 분자입니다. 트로포 닌은 액틴 필라멘트에 간격을두고 배열 된 삼자 구상 단백질 복합체입니다.
이 마지막 복합물은 근육 섬유의 수축 과정을 조절하는 칼슘 의존적 "스위치"역할을하므로 이것이 가장 중요한 이유입니다.
척추 동물의 줄무늬 근육에는 두껍고 얇은 필라멘트와 상호 작용하는 두 개의 다른 단백질, 각각 titin과 nebulin으로 알려져 있습니다.
Nebulin은 액틴 필라멘트의 길이를 조절하는 데 중요한 기능을하는 반면, titin은 M 라인으로 알려진 근절 부위에서 미오신 필라멘트의지지 및 고정에 참여합니다.
기타 단백질
M 라인에서 미오신 필라멘트의 고정을 담당하는 미오신 결합 단백질 C 및 미오 메신으로 알려진 두꺼운 근섬유와 관련된 다른 단백질이 있습니다.
풍모
Myofibrils는 척추 동물의 이동 능력에 대한 기본 의미를 가지고 있습니다.
근육 조직의 섬유질 및 수축성 단백질 복합체로 구성되기 때문에 운동 및 변위 (골격 줄무늬 근육에서)로 이어지는 신경 자극에 대한 반응을 실행하는 데 필수적입니다.
체중의 40 % 이상을 차지하는 골격근의 명백한 동적 특성은 인체 내 단백질의 50 ~ 70 %를 차지하는 근섬유에 의해 부여됩니다.
근섬유는이 근육의 일부로서 모든 기능에 참여합니다.
- 기계 : 화학 에너지를 기계 에너지로 변환하여 힘을 발생시키고 자세를 유지하며 움직임을 생성합니다.
- 대사 : 근육이 기초 에너지 대사에 참여하고 아미노산 및 탄수화물과 같은 기초 물질의 저장 장소 역할을하기 때문에; 또한 열 생성과 신체 활동 또는 스포츠 운동 중에 사용되는 에너지 및 산소 소비에 기여합니다.
근섬유는 주로 단백질로 구성되어 있기 때문에 금식 또는 기아 중에 혈당 수치를 유지하는 데 기여하는 아미노산의 저장 및 방출 부위를 나타냅니다.
또한, 이러한 근육 구조에서 아미노산의 방출은 피부, 뇌, 심장 및 기타 기관과 같은 다른 조직의 생합성 요구의 관점에서 중요합니다.
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