Сабақ. Биологиялық мембранының ҚҰрылысы және оның Қызметі. ЖАСАНДЫ Биологиялық мембрана. Сабақ жоспары Биологиялық физика пәні және оның басқа ғылымдармен байланысы
жүктеу/скачать 11,48 Mb.
|
1 -15 сабақтар МБФ 2018
- Бұл бет үшін навигация:
- (формасы созылған ұяшықты)
- Саркомер құрылысы.
| Бұлшық ет талшықтарының құрылысы
Барлық бұлшықеттерде көп қабатты талшықты құрылымға ие болып келеді. 1-ші суретте көрсеткендей, қанқалық бұлшықеттің микроскопиялық компоненттеріндегі, бұлшық сіңірлері көптеген параллель орналасқан түйіндерден тұрады. Әрбір түйін құрамы бойынша бұлшықет талшықтарынан (формасы созылған ұяшықты) немесе бұлшықет жасушаларынан тұрады. Ал, әрбір бұлшықет талшығы параллель миофибрилден тұрады. Ол өз кезегіңде, миофиламенттерден тұрады, олар 2-3 микроннан тұратын тізбекше құрап, оны саркомерлер деп атайды. 1 -сурет. Бұлшық ет құрылысы. 1- сіңір, 2- қанқалы бұлшықет. 3-бұлшықет талшығы. 4- ядролар. 5-плазматикалық мембрана. 6-клеткалар. 7-миофибриллдер (микроталшықтар). Саркомер құрылысы. Саркомер - көлденең қимада гексагаальді түрде реттелген қалың және жіңішке жіптердің реттелген жүйесі. Қалың жіптің қалыңдығы 12-15 нм және ұзындығы 1,5 мкм және миозин ақуызынан тұрады. Жіңішке талшық диаметрі 7-8 нм, ұзындығы 1 мкм және Z-дискінің бір жағында бекітілген актин белоктарынан, тропомиозиннен және тропонинден тұрады. Үлкен ересек адамның аяқтарында бұлшықет талшықтары диаметрі 50 мкм болады. Ауыр атлетика мен айналысатын спортшыларда бұл көрсеткіш екі есе үлкен болуы мүмкін. Бұлшықеттің түріне байланысты бұлшықет талшығы 104 –тен 107 – дейін жетуі мүмкін, ал олардың құрамындағы саркомерлер 104 – тен 1,7∙105 – ке дейін мөлшерде бола алады. Бұлшықетті жасушаларының мембранасы, жүйке жасушалары сияқты, электрөткізгіш қасиетіне ие және әрекет потенциалын өткізуге қабілетті. Бұлшықет талшығының қозуына жауап беру үшін – жасушалардың жиырлғыш аппараты – миофибриллар болып табылады. Бұл процесстер, жүйке жасушаларындағыдай жүреді. Бұлшықет талшығының тыныштық потенциалы U0 = - 90 мВ тең болып келеді, ал жүйке талшықтар U = -70 мВ тең, бұл жүйке талшықтарына қарағанда төмендеу. Әрекет потенциал барысында туындайтын аумалы (критическая) деполяризация UК көрсеткіші тең болып келеді. ΔUM > ΔUH бұл, ΔUM = UM – U0 , индекс «м» – бұлшықет жасушасының мәні, индекс «н» – жүйке жасушасының мәні. Келесі кезекте, актин құрылысын қарастырамыз(2-сурет). 2- сурет. Актин жіпшесі бір біріне ширатылып оралған ақуызды болып табылады, алайда, оны фибриллярлы ақуыздар түріне жатқызуға болмайды. Ол бүкіл құрылымы ұзартылған жіп тәрізді етіп біріктірілген жекелеген глобулярлы ақуыздардан тұрады. Глобулярлы актин молекулалары (G-актин) басқа ұқсас молекулалармен байланысып жанама және соңғы (терминалды) нүктелері бар. Нәтижесінде, олар бір-бірімен байланыстырылған моншаққа ұқсас, екі жіпшені құрайды. G-актин молекуласынан құрылған таспа - спиральге айналады. Мұндай құрылым фибриллді актин немесе F-актин деп аталады. Спиральдың қабат ұзындығы 38 нм, ал спиральдың әр қабатында 7 жұп G-актин болады. F-актиннің пайда болуы АТФ энергиясына байланысты және керісінше F-актин жойылған кезде, энергия бөліп шығарады. Актин филламенттерінің жіпшесінде ұзындығы 41 нм тропомиозин ақуызы орналасқан. Осы жіпше бір-біріне ұқсас, ұзындығы 7 нм екі α-тізбектен тұрады. Ғ-Актин спираль түрінде бұралып есілген екі жіпшеден кұралады. Оның бойында тропомиозин молекуласы орналасқан. Тропомиозин Ғ-актиннің үстіңгі жағындағы созылыңқы болып келеді. Оның молекуласы бірдей емес екі полипептидтік тізбектен құралады. Ол екеуі өзара оралып есіледі(3-сурет). 3- сурет. F- актин құрылысы. F-актин спиралінің әрбір сатысында екі тропонин молекуласы бар. Бұл глобулярлық ақуыз күрделі құрылымға ие. Ол үш бөліктен тұрады, олардың әрқайсысы өз жұмысын қысқарту процесінде орындайды. Жуан талшықты миозин көлденең көпірлерінің көмегімен өзінің алғашқы қозғалысын жүзеге асыру үшін, миозиннің соңы актин жіпшесінде орналасқан белсенді орталықпен әрекеттесуі қажет. Миозиннің әр молекуласының ұзындығы 155 нм және диаметрі 2 нм құрайды және алты полипептидті жәпшелерден тұрады: екі ұзын және төрт қысқа жіпшелерден. Ұзын жіпшелер спиралды орамаға айналып, миозин молекуласының фибриллярлы бөлігін құрайды (ұзындығы 7,5 нм). Ал, екі әр аяғы екі-екі қысқа жіпшелермен комплексті байланысты құрайды(4-сурет). 4 - сурет. Бұл миозин молекуласының глобулярлы бөлігі. Миозинде екі бөлікті оқшаулап қарастырады: жеңіл меромиозин (ЖММ) және ауыр меромиозин (АММ), олардың арасында топса (шарнир) бөлігі орналасқан. ЖММ екі субфрагменттен тұрады: S1 және S2. ЖММ және S2 АММ фрагменті талшық жинағына кіреді, ал S1 суб-фрагменті беткейінде шығынқы болып орналасқан. Бұл шығыңқы ұшы актин талшығының белсенді орталығына байланысып, миозин талшықтарының түйінді, бейімді бұрышын өзгертуге қабілетті. ЖММ арасындағы электростатикалық әрекеттесуіннің нәтижесінде, жеке орналасқан миозин молекулалары бірігіп, түйін туындайды. Анизотропты дисктер екілік сәуле сынумен қабілетті: қарапайым жарықта қараңғы болады, ал поляризацияланған жарықта-көлденеңінен мөлдір (ашық түсті), ұзынынан мөлдір емес(5 сурет). Изотропты дисктерге екілік сәуле сынуы тән. І-дискінің орталық бөлікте қараңғы көршілес саркомерлермен арасындағы байланысқа тән. Бұл қараңғы жолақ Z-сызығы деп аталады. Ол миофибриллдер арасындағы көрші саркомер арасындағы шекара қызметін атқарады. Электронды микроскоптан көрініп тұрғандай, әрбір саркомер жіңішке (актинді) және (миозинді) филаменттерден тұрады(6-сурет). А дисктерінде оларды миозин жіпшелері жабады. А дискінің ортасында ашық бөлік (Н жолақ) басталады, онда тек миозинді жіптер байқалады. Демек, анизотропия құбылысы актинді және миозинді филаменттердің бірдей кездесуімен сипатталады. Көлденең қиынды бойында саркомерде жіпшелер қашанда гексагональді жұйе құрайды, мұнда әрбір миозинді протофибрилла алты актинді, ал әрбір актинді үш миозинді протофибриллалармен әрекеттеседі. Жіңішке және жуан филаменттер әсерлері көлденең көпірлер арқылы 5- сурет. Саркомер құрылысының схемасы жүктеу/скачать 11,48 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|