Бұлшықет жиырылуының биофизикасы. Жылжымалы жіпшелер үлгісі.
Бұлшықет жиырылуын үлгілеу.
Бұлшықеттің белсенділігі - жоғары ұйымдастырылған тірі ағзалардың жалпы қасиеттерінің бірі. Адамның барлық тіршілік қызметі бұлшықеттің белсенділігімен байланысты. Құрылысының ерекшеліктеріне, қызметіне, реттелу тәсілдеріне қарамастан ағзаның түрлі мүшелерінің жұмыс жасау принципі бірдей.
Бұлшықеттің жасушасы басқа қозған жасушалардан мынадай ерекше қасиеттерімен айрықшаланады: жиырылу, яғни механикалық күштемені өндіру мен қысқарғыштығы. Сонымен қатар бұлшықеттер тек бұлшықеттің жұмысы кезінде ғана емес, суықтан дірілдеу, жылудың генезі кезінде де жылуды өндіруші (генератор) болып табылады.
Бұлшықет қозғыш тіндердің бірі, ендеше қозғыштық, қозуды өткізу бұған да тән. Ет тіні созылғыш (серпімді) болып келеді.Бұлшықеттің негізгі қызметі және физиологиялық қасиеті- жиырылып жазылу. Жиырылу белгілі бір тітіркендіргіш әсеріне берілетін жауап, яғни ет ұзындығының қысқарып қатаюы (тонусының жоғарылауы).
Бұлшықеттің белсенділігі тіршілік ету үрдісі кезінде жеке мүшелер мен бүкіл жүйенің жұмысын қамтамасыз етеді: тірек- қимыл аппаратының, өкпелердің, қантамырлар белсенділігін, асқазан- ішек жолының, жүректің жиырылғыштық қабілетін қамтамасыз етеді.
Бұлшықеттер жұмысының бұзылуы (мысалы, өкпелердің, жүректің қызметін анықтайтын) патологияға, ал тоқталуы- өлімге әкеліп соғуы мүмкін.
Көлденең- жолақты бұлшықетінің құрылысы.
Жылжымалы жіпшелер үлгісі.
Бұлшықет ұлпасы жасушадан тыс заттың (коллаген, эластин және т.б.) ет жасушаларының (талшықтары), жүйке талшықтарының қою тізбегі мен қантамырларының жиынтықтары болып табылады. Құрылысы жағынан ет тіні бөлінеді:
Сурет 1. Бұлшықет талшығы миофибриллісінің сызбалық кескіні.
а-тыныштық күйі; б- созылуы.
Оң жақта – актин мен миозиннің көлденең кесіктегі орналасу сызбасы.
1) бірыңғай салалы еттер; олар теріде, ішкі ағзалардың, сөл мен несеп түтіктерінің, ішекте, қан және лимфа тамырларының, өкпе, кеңірдек, жыныс ағзаларының қабырғаларында орналасқан.
2) көлденең- жолақты еттер; оларға қаңқа еттері, жүрек, тіл, көз, жұтқыншақ, көмей, өңештің жоғарғы бөлігіндегі еттер жатады.
Құрылыстарына қарамастан олардың барлығының механикалық қасиеттері, химиялық құрамы бір- біріне ұқсас және жеделдендіру (белсендірілу) механизмі бірдей.
Ет талшықтарының көлденең- жолақты құрылымын кәдімгі микроскоппен бақылауға болады. Еттің жеке талшықтары диаметрі 20- 80 мкм және қалыңдығы 10 нм болатын плазмалы мембранамен қоршалған. Әрбір жеке талшық – жақсысозылған жасуша. Жеке талшықтардың (жасушалардың) ұзындығы бұлшықет түріне байланысты жүздеген микроннан бірнеше сантиметрге дейін елеулі өзгеруі мүмкін. Талшықтар ішінде белгілі органеллалардан (ядро, ядрошық, митохондриялар, Гольджи аппараты және т.б.) басқа жасушаның жиырылғыш аппараты болады, ол диаметрі 1- 2 мкм болатын параллель орналасқан 1000- 2000 миофибрилдерден тұрады, сонымен бірге жасуша органелдері (саркоплазмалы ретикулум, көлденең түтікшелер жүйесі- Т- жүйесі) бар.
Миофибрилдер(бұлшықет талшықтары) (сурет 1) бөлінеді: А- белдеуі - күңгірт жолақтар, сәуленің поляризацияланған жарықта екі рет сынуын береді, яғни оларға анизотропты қасиет тән (осыған байланысты ол А- белдеуі деп аталады), І- белдеуі – ашық жолақтар, жарық сәулесінің екі рет сынуын бермейді, яғни изотропты (осыдан І- белдеуі деп аталады). І- белдеуінің облысынан күңгірт жіңішке жолақ (Z-диск) өтеді. Екі Z-дискісінің аралығы саркомер деп аталады және ол ет жасушасының қарапайым жиырылғыштық бірлігі болып табылады. Саркомер - дегеніміз жуан және жіңішке жіпшелердің реттелген жүйесі, олар көлденең қимада гексагопальдіорналасады. Жуан жіпшенің қалыңдығы 12 нм, ұзындығы- 1,5 мкм, және миозин ақуызынан тұрады. Жіңішке жіпшенің қалыңдығы 8 нм, ұзындығы- 1 мкм, және бір ұшы Z-дискісіне бекітілген актин ақуызынан тұрады. Актиннің ұшы екі жақтағы миозин (ақуыз) талшықтары арасына жартылай кіріп тұрады. Миозин жіпшелердің күңгірт (А) бөлігінде, ал актин ашық (І) бөлігінде болады. Бұл бөліктер миофибрилла бойында бірінен соң бірі кезекпен орналасқан. Қатар- қатар жатқан миофибрилдердің күңгірт бөліктері бірыңғай бір қатарда, ашық бөліктері екінші қатарда орналасқан. Сол себепті микроскоппен қарағанда олар жолақ- жолақ болып көрінеді. Миозин шиыршықты 150 молекуладан тұрады. Әр жіпшенің ұшында екі жұмыр (глобула) басы болады. Осы домалақ өсінділері (көлденең көпірше) арқылы миозин актинге жабысады. Миозиннің осы өсіндісінің АҮФ
Сурет 2. Саркомердің микроқұрылысы. қышқылын ыдырататын ферменттік қасиеті бар. Актинмен байланысқанда осы қасиеті 10 есе артады.
Актин жіпшесі (шиыршықты жіпшелерден тұрады)біреуі екіншісімен айналдыра оралған, әрқайсысының қалыңдығы 5 нм болатын екі актин мономерінен тұрады (сурет 2). Бұл құрылым әр орамда 14 моншағы бар, оратылған екі жіпке ұқсас. Осы актин тізбегінде әр 40 нм сайын ұдайы тропонин молекулалары орналасқан. Ал тізбектің өзі тропомиозин жіпшесін орайды. Жиырылмаған етте тропомиозин жіпшелері актиннің миозин өсінділері жабысатын жерін жауып, миозиннің актинге жабысуына кедергі жасайды. Бұлшықет жиырылған кезде жіңішке жіпшелер жуан жіпшелер арасына енеді. Осы кезде жіпшелердің ұзындықтары өзгермей, олардың салыстырмалы жылжуы орындалады. Осы үрдіс миозиннің ерекше бір төмпешіктердің өзара әсерлесуімен анықталады. Төмпешіктер – миозинде орналасқан белсенді центрлері бар көлденең көпіршелер болып табылады. Көпіршелер бір- бірінен 14,5 нм аралықта болатындай, жуан жіпшеден периодты түрде алшақтайды. Миофибрилдердің босаңсыған (жиырылмаған) сәтінде тропомиозин молекулалары көлденең көпіршелердің (миозиннің) актин тізбегіне жабысуына бөгет жасайды (сурет 3. а).
Көпірше ажыратылған Тұйықталу Үдетілу
