myofilaments는 근육 세포의 구조 단위 근원 섬유 단백질의 수축, 세포를 지칭 근육 섬유를 신장한다.
근육 섬유와 그 구성 요소에는 특별한 이름이 있습니다. 예를 들어, 막, 세포질, 미토콘드리아 및 소포체는 각각 sarcolemma, sarcoplasm, sarcosomes 및 sarcoplasmic reticulum으로 알려져 있습니다.
근섬유의 구조 (출처 : Mikael Häggström, 허가를 받아 사용됨. Via Wikimedia Commons)
같은 방식으로 내부의 수축 요소를 공동으로 근섬유라고합니다. 근섬유를 구성하는 수축성 단백질을 근섬유라고합니다.
근섬유에는 얇고 두꺼운 두 가지 유형이 있습니다. 얇은 필라멘트는 주로 F- 액틴, 트로포 미오신 및 트로포 닌의 세 가지 단백질로 구성됩니다. 두꺼운 필라멘트는 미오신 II로 알려진 다른 단백질로만 구성됩니다.
이 외에도 두껍고 얇은 필라멘트와 관련된 다른 단백질이 있지만 수축 기능이 없지만 구조적 기능이 있으며 그중 몇 가지 예를 들면 티틴과 네 불린입니다.
근육 섬유의 종류
근섬유를 구성하는 근섬유의 특별한 배열은 줄무늬 근육 섬유와 평활근 섬유의 두 가지 유형의 근육 섬유를 생성합니다.
줄무늬 근육 섬유는 광학 현미경으로 검사 할 때 전체 표면에 걸쳐 반복되는 줄무늬 또는 가로 밴드의 패턴을 보여 주며, 줄무늬 근육의 이름을 포함하는 근육에 이름을 부여합니다. 줄무늬 근육 섬유에는 골격과 심장의 두 가지 유형이 있습니다.
이러한 가로 밴드 패턴을 나타내지 않는 근육 섬유를 평활 섬유라고합니다. 그들은 혈관벽과 내장의 근육을 구성하는 것들입니다.
구조
얇은 근섬유
이 근섬유는 F 액틴과 두 가지 관련 단백질 인 트로포 미오신과 트로포 닌으로 구성되어 있으며 조절 기능이 있습니다.
F 액틴 또는 사상 액틴은 분자량이 약 42 kDa 인 G 액틴 또는 구형 액틴이라고하는 또 다른 작은 구형 단백질의 중합체입니다. 그것은 미오신에 대한 결합 부위를 가지고 있으며, 턴당 약 13 개의 모노머로 구성된 이중 나선으로 배열 된 두 개의 사슬로 배열되어 있습니다.
F- 액틴 필라멘트는 두 개의 극을 갖는 것이 특징입니다. 하나는 Z 디스크를 향하는 양극이고 다른 하나는 근절의 중심을 향하는 음극입니다.
Tropomyosin은 또한 이중 나선 폴리펩티드 이중 사슬로 구성됩니다. 얇은 F- 액틴 필라멘트의 이중 나선 사슬이 남긴 홈에 위치하는 필라멘트를 형성하는 64kDa 단백질은 마치 나선의 빈 공간을 "채우는"것처럼 보입니다.
휴식시 트로포 미오신은 미오신에 대한 액틴의 결합 부위를 덮거나 "덮어"두 단백질의 상호 작용을 막아 근육 수축을 유발합니다. 각 얇은 필라멘트 주변과 각 트로포 미오신의 시작에서 약 25-30m는 트로포 닌이라는 또 다른 단백질입니다.
트로포 닌 (Tn)은 트로포 닌 T, C 및 I라고하는 세 개의 구형 폴리펩티드 서브 유닛으로 구성된 단백질 복합체입니다. 각 트로포 미오신 분자에는이를 조절하는 연관된 트로포 닌 복합체가 있으며, 함께 시작 및 종료를 조절하는 역할을합니다. 근육 수축.
두꺼운 근섬유
두꺼운 필라멘트는 무게가 510kDa 인 미오신 II의 중합체이며 각각 222kDa의 두 개의 중쇄와 네 개의 경쇄로 구성됩니다. 경쇄는 18kDa 필수 경쇄와 22kDa 조절 경쇄의 두 가지 유형입니다.
각 미오신 II 중쇄는 끝 부분에 작은 구형 머리가있는 막대 모양으로 거의 90⁰ 돌출하며 두 개의 결합 부위 (액틴 용과 ATP 용)가 있습니다. 이것이 이러한 단백질이 ATPase 계열에 속하는 이유입니다.
두꺼운 필라멘트는 200 개 이상의 미오신 II 분자로 구성됩니다. 이 분자들 각각의 구상 머리는 수축하는 동안 "패들"처럼 작용하여 그것이 부착 된 액틴을 밀어내어 근절의 중심을 향해 미끄러집니다.
조직
골격 줄무늬 근육 섬유에서 myofibrils는 대부분의 sarcoplasm을 차지하고 세포 전체에 질서 정연한 세로 클러스터로 배열됩니다.
광학 현미경으로 본 종단면에서는 Band I라고하는 밝은 띠와 Bands A라고하는 어두운 띠가 관찰됩니다.이 띠는 근섬유의 정렬 된 배열에 해당하므로 근섬유를 구성하는 근섬유와 일치합니다.
Band I의 중앙에는 Line 또는 Z Disk라는 어둡고가는 선이 있습니다. 각 Band A의 중앙에는 Band H로 알려진 더 밝은 영역이 있으며 중앙에 Line M이라는 더 어두운 선으로 나뉩니다. .
두 개의 Z 라인으로 구분되어 골격근의 기능 단위 인 sarcomere라는 구조가 설명됩니다. 근섬유는 A, H 밴드와 양쪽 끝에서 반 밴드 I로 규칙적으로 배열 된 수축성 근섬유로 구성됩니다.
I 밴드는 얇은 필라멘트 만 포함하고 A 밴드는 두 끝이 미세한 필라멘트로 얽혀있는 두꺼운 필라멘트를 포함하며 H 밴드는 두꺼운 필라멘트 만 포함합니다.
근섬유는 근섬유 내에서 어떻게 구성됩니까?
두껍고 얇은 근섬유는 모두 전자 현미경으로 골격 골격근 샘플을 검사하여 볼 수 있습니다. 이들은 순차적, 정렬 된 병렬 배열로 서로 "교차"또는 "꼬임"이라고합니다.
얇은 필라멘트는 Z 디스크에서 시작하여 각 측면에서 반대 방향으로 그리고 인접한 각 근절의 중심을 향해 뻗어 있습니다. 근육이 이완 된 근육에서 근육의 각 끝에있는 Z 디스크에서 액틴은 양쪽에있는 H 밴드의 시작 부분으로 이동합니다.
따라서 이완 된 골격근의 근육 섬유에서 두꺼운 근섬유는 어두운 밴드 또는 A 밴드를 형성하는 중앙 영역을 차지합니다. 그리고 얇은 필라멘트는 근절의 중심에 도달하지 않고 근절의 양쪽으로 확장됩니다.
두껍고 얇은 필라멘트가 겹치는 영역의 단면에서는 중앙에 굵은 필라멘트와이를 둘러싸는 6 개의 얇은 필라멘트를 포함하며 육각형의 각 모서리에 위치하는 육각형 패턴이 관찰됩니다. .
근섬유에서 근섬유의 이러한 조직은 근섬유와 관련된 일련의 단백질의 기능에 의해 보존되며, 그 중에서 titin, alpha actin, nebulin, myomesin 및 protein C가 강조 될 수있는 구조적 기능을 가지고 있습니다. .
수축 메커니즘
아세틸 콜린 (신경 전달 물질)이 운동 뉴런의 자극에 의해 신경근 판으로 방출되면 근육 섬유가 흥분되고 sarcoplasmic reticulum의 전압 개폐 칼슘 채널이 열립니다.
칼슘은 트로포 닌 C에 결합하여 트로포 미오신의 형태 변화를 일으켜 액틴의 활성 부위를 노출시켜 수축을 시작합니다. 칼슘 수치가 떨어지면 트로포 미오신이 초기 위치로 돌아가고 수축이 중단됩니다.
액틴 결합 부위를 미오신에 노출하면 두 단백질이 결합하고 미오신이 액틴을 근절의 중심으로 밀어내어 미오신 위로 미끄러집니다.
근육 수축 중에 각 근절의 Z 라인이 중앙으로 접근하여 M 라인에 접근하여 액틴과 미오신 사이의 맞물림을 증가시키고 I 및 H 밴드의 크기를 줄입니다. 단축 정도는 합산에 따라 달라집니다. 수축 된 근육의 각 근육의 단축.
참고 문헌
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